Контрольная работа по "Геологии"

       Все три группы различаются по совокупности их свойств: минеральному составу, цвету, структуре и текстуре. Цвет породы зависит от ее минерального состава, то есть от цвета входящих в породу минералов и рассеянных в нее примесей. Структура горных пород- особенность внутреннего строения горной породы, обусловленная степенью кристаллизации ее вещества, размера, формы и взаимным расположением минеральных зерен (зернистая, обломочная). Текстура (сложение) породы- это совокупность признаков ее внешнего строения, определяемая характером размещения минеральных зерен, их ориентировкой и окраской (слоистая, массивная, полосчатая). Основными видами потери устойчивости пород на склонах являются оползни, обвалы и осыпи. Оползень- скольжение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Возникают как правило в осадочных породах . Обвал – обрушение отчленившегося массива горных пород любого размера, происходящее дроблением, опрокидыванием и быстрым скатыванием вниз по склону. Происходят обычно на крутых горных склонах, сложенных прочными магматическими, метаморфическими или сцементированными осадочными породами. Осыпь- перемещение (скатывание и скольжение) по склону мелких обломков горных пород, образующихся как правило, в результате физического выветривания. Движения происходят, когда крутизна склона больше угла естественного откоса обломочного материала.  
 
 

  12. Добыча и обработка камня.

      По виду обработки природные каменные материалы делят на следующие основные виды:

• грубо обработанные (бутовый камень , валунный камень, щебень, гравий и песок);
• изделия и профилированные детали из природного камня;
• штучный камень и блоки правильной формы (для кладки стен и др.)
• плиты с различно обработанной поверхностью (облицовочные для стен, чистого пола и др.)
• профилированные детали (ступени, подоконники. пояски, наличники, канители колонн и т.н.)
• изделия для дорожного строительства (бортовой камень, брусчатка, шашка для мощения).

      Природные каменные материалы получают в результате обработки плотных и рыхлых горных пород: раскалыванием, распиливанием, обтесыванием, шлифовкой, дроблением и многими другими способами. По способу изготовления природные каменные материалы и изделия можно разделить на: пиленые (стеновые камни и блоки, облицовочные плиты и плиты для пола) и колотые (бортовые камни, камни тесаные, брусчатка, шашка для мощения и др.). В соответствии со спецификой технологии производства каменных строительных материалов могут быть выделены три группы:

• штучный стеновой камень — изделия правильной геометрической формы, получаемые непосредственно из горного массива с помощью специальных механизмов;
• облицовочный (или декоративный) камень — изделия, пригодные для отделочных работ;
• нерудные материалы — камень в виде кусков неправильной формы (щебень, гравий и др.) — полупродукт, идущий на производство бетона.

      В зависимости от условий залегания породы карьеры разрабатывают открытым способом—с поверхности, либо закрытым — шахтами. Более эффективен и экономичен открытый способ. Выбор способа добычи горной породы зависит от ее вида, глубины и условий залегания, твердости и др. При добыче блоков твердого камня используют два способа организации процесса: от массива отделяют крупный монолит, подвергаемый в дальнейшем разделке на блоки, либо каждый блок отделяют от массива в отдельности. Первый способ более экономичен и получил большее распространение, в особенности для плотных пород типа гранита. Так же реализуется буровзрывной способ отделения монолита с применением зарядов взрывчатки ограниченной мощности.    Для придания камню требуемых формы, размеров и фактуры лицевой поверхности необходим ряд операций, выполняемых в строгой последовательности. Совокупность этих рабочих процесса называют обработкой камня. Ее производят механизированным способом на специализированных заводах. Но степени завершенности изделий обработка камня может быть разделена на три стадии: обработку приближенную, обеспечивающую получение заготовки, точную, при которой камень приобретает форму выпускаемого изделия, и фактурную, позволяющую выявить декоративные свойства камня путем придания заданной степени шероховатости или зеркального блеска. В зависимости от характера воздействия различают два основных способа обработки: резание и скалывание. Более высокую производительность обеспечивает обработка камня резанием. При этом снижается количество отходов. Абразивная обработка включает распиливание, фрезерование, шлифовку и полировку.

      Выпиливание штучных стеновых камней и блоков из пористых пород производят камнерезными машинами. Распиловку блоков на плиты и бруски производят на распиловочных станках различной конструкции. Наибольшее распространение получили рамные станки и канатные пилы. Распиливание блоков из мрамора, известняка и других пород ведут при помощи рамных пил, армированных твердосплавными вставками или снабженных алмазными резцами. Для получения профилированных изделий (ступеней, поясков, карнизов и т.п.) на камнеобрабатывающих заводах применяют камне- фрезерные и универсальные профилирующие машины. Шлифовку и полировку производят на шлифовально-полировальных станках с вращающими дисками, которые перемещают по поверхности изделия. После шлифовки камень имеет гладкую матовую поверхность. Полировка осуществляется войлочными полировальными дисками с использованием мастик и тонких полирующих порошков из оксидов металлов (хрома, олова, железа и др.) или азотнокислого олова. После полировки поверхность плотного камня становится зеркально гладкой.

      Приближенная обработка блоков резанием (распиловка) — весьма трудоемкая операция, стоимость которой составляет до 40% стоимости готовой продукции. В ее задачу входят получение полуфабриката — плит различной толщины и размера в зависимости от назначения (наружная или внутренняя отделка, плиты для полов, ступеней и т. д.), а также брусков для изготовления профильных изделий. Правильный выбор размеров исходных блоков, устранение поломок плит при распиловке, повышение качества поверхности распила обеспечивают рост выпуска готовой продукции при тех же затратах сырья и снижение себестоимости изделий.

1). Точная обработка камня по форме («окантовка»), с одной стороны, обеспечивает придание изделиям точных размеров, а с другой — получение архитектурных деталей из брусков (ступеней, карнизов, колонн и др.). Основная часть окантовочных станков для точной обработки резанием—отрезной (алмазный или карборундовый) круг. Применение высокопроизводительных алмазных отрезных кругов позволило разработать технологию изготовления плит и брусков непосредственно из блоков.

2).Фактурная обработка преследует цель с предельной полнотой раскрыть декоративные возможности камня с учетом условий его службы. Вместе с тем она должна обеспечивать повышение срока службы изделий, поэтому желательны фактуры, уплотняющие поверхность камня. Для каменных изделий, получаемых путем резания, фактурная обработка осуществляется шлифовкой и полиспособом с грубым абразивом (корунд и др.), а затем—тонкая шлифовка (лощение) тонким зерновым абразивом. Для придания поверхности блеска ее полируют специальными порошками (оксид хрома, оксид железа, порошок пемзы) с помощью дисков, докрытых мягкими тканями—фетром, сукном .

3).Обработка природного камня скалыванием более трудоемка, так как в большинстве случаев требует постоянного участия оператора. Особенно эффективен он для обработки слоистых плохо распиливаемых пород. Колотые плиты в несколько раз толще пиленых. Раскалыванием блоков с последующей дополнительной обработкой поверхности изготовляют облицовочные камни, бортовой камень, брусчатку и др.

Для улучшения  декоративных свойств изделий на их поверхности получают соответствующую фактуру специальными пневматическими инструментами.  Фактуры, получаемые с помощью сказывающих инструментов, характеризуются   наличием рельефа; они более выразительны, чем шлифованные.  
 

13. Геологическая карта  и геологический  разрез.

      Глубинное строение недр земли часто отражается на поверхности. Внимательно изучая поверхность земли, определяя возраст и направление наклона пластов вблизи поверхности, можно сделать заключение о геологическом строении слоев, залегающих глубже. При проектировании инженерных сооружений, необходимо прежде всего обосновать место строительной площадки. Для этого необходимо изучить геологическое строение, геоморфологию, гидрогеологические условия, природные геологические и инженерно- геологические процессы, свойства горных пород и прогноз их измерений при строительстве и эксплуатации сооружений. На основе инженерно- геологической съемки составляют инженерно- геологические карты и разрезы. На которых, отображают возраст, состав и условия залегания горных пород, мощность пластов и гидрологические условия.

Геологические карты. Геологическая карта  отражает геологическое строение участка земной коры и представляет собой изображение на топографической основе в определенном масштабе площадей горных пород, находящихся на поверхности Земли. (различающихся по происхождению, возрасту и составу). На геологической карте показывают строение поверхности коренных пород. Строят карты на основании геологической съемки, в процессе которой документируют естественные обнажения горных пород, проходят горные и  буровые выработки и выполняют геофизические исследования. По масштабу карты делятся на: обзорные (мельче 1:1 000  ), мелко масштабные (1: 1 000 000 -1:1 500 000), среднемасштабные (1: 200 000), крупномасштабные (1: 50 000- 1: 25 000) и детальные (1: 10000- 1: 1 000).

На геологические  карты наносят:

• Границы между породами различных систем, отделов, ярусов..
• Границы интрузивных или эффузивных тел с вмещающими их породами.
• Оси складок
• Элементы залегания пород (азимут и угол падения), фиксирующие положение слоев в пространстве земных недр.
• Поверхности несогласий, разграничивающие комплексы пород, сменяющие друг друга с нарушением возрастной стратиграфической последовательности залегания.
• Тектонические разрывные нарушения.

Типы геологических карт:

• геологические карты- Так как на поверхности Земли широко развиты четвертичные отложения, чтобы карта была более информативной их с карты снимают, кроме тех случаев, когда четвертичные отложения являются ценным сырьем, или в них содержится что-то полезное, или они имеют большую мощность, особенно вдоль крупных рек.
• карты четвертичных отложений- . На них все коренные породы показываются одним цветом (фиолетовым) без расчленения, с указанием их возраста и … 
• Четвертичные отложения на картах должны быть разделены по генезису, возрасту, приводятся данные о мощностях, палеогеографические характеристики стратиграфических подразделений.
• геоморфологические карты- На них условными штрихами и цветом изображаются основные типы рельефа и его отдельные элементы с учетом их происождения и возраста. При составлении геоморфологической карты помимо полевых наблюдений учитываются топокарта, аэрофото- и космо-фотоснимки, а также карта четвертичных отложений.
• литологические карты-. Обычно бывают масштаба 1:50000 и крупнее. На фоне окраски (возраст пород) штрихами изображается состав пород.
• тектонические карты-. На них условными знаками изображаются формы залегания, время и  условия образования структурных категорий земной коры. Они делятся на общие (сводные), региональные и детальные.
• гидрогеологические карты- отражают водоносные свойства горных пород: их водообильность, условия распространения, залегания, химическую характеристику и другие свойства подземных вод. Основой для гидрогеологической карты является геологическая карта, на которой горные породы объединены в комплексы с одинаковой водоносностью.
• инженерно-геологические карты- изображаются инженерно-геологические условия местности, показывающие возможность строительства на ней тех или иных сооружений или её хозяйственного использования. Здесь отмечаются физические свойства горных пород, пористость, проницаемость, устойчивость и др.
• карта полезных ископаемых- условными знаками различной формы и цвета указываются все сведения о полезных ископаемых. Основой служит геологическая карта. Изображаемые на карте полезные ископаемые делятся на горючие, металлические, неметаллические и т.д. (для каждого выделяют – крупные, средние, мелкие  месторождения, проявления, точки …).
• карты прогнозов по отдельным видам минерального сырья ископаемых отражают результаты металлогенического анализа и синтеза всех геологических данных по данной территории и являются основой дальнейших поисковых и геологоразведочных работ.

       Границы стратиграфических подразделений на геологических картах изображают различными знаками: установленные- сплошными линиями, предполагаемые- пунктиром, границы между одновозрастными породами (с различным составом)- точечным пунктиром, состав пород- штриховкой. Цветом и статиграфическим индексом обозначают возраст осадочных пород.  Закрашивают оттенками цвета системы, в которую они входят. Каждую систему отложений показывают общепринятым цветом, более мелкие ее подразделениями- отделы, ярусы, подъярусы. Для облегчения чтения геологические карты снабжают стратиграфической колонкой, которая представляет из себя сводный геологический разрез закартированной территории, из которого видны последовательность образования пород, их возраст, мощность и состав. На листе геологической карты обычно приводят представление об изменении геологического строения с глубиной геологического разреза.

Геологический разрез. Графическое изображение залегания горных пород на мысленно проведенной плоскости вертикального сечения земной коры на любую глубину называют геологическим разрезом. .Геологические разрезы являются дополнением к геологическим картам, количество их определяется масштабом карт, сложностью геологического строения. Построение разреза выполняется следующим образом:

1. Провести линию разреза на карте. Выбрать горизонтальный и вертикальный масштабы разреза, построить масштабные рейки, написать численное значение масштабов. Горизонтальный масштаб обычно сохраняется таким же как на карте, но может быть увеличен или уменьшен в отдельных случаях для удобства построения разреза ( 1: 500, 1: 1000, 1: 2000). Вертикальный масштаб следует подобрать так, чтобы построенный при его помощи топографический профиль внешне соответствовал характеру рельефа местности ( 1: 50, 1: 100, 1: 200)
2. Построить рельеф дневной поверхности, если на карте имеются горизонтали рельефа. При их отсутствии, дневную поверхность провести схематично, в соотношении с основными формами рельефа.
3. Составить возрастную последовательность пород
4. Перенести границы слоев, линии разрывных тектонических нарушений и несогласий. Оси складок, другие геологические элементы с карты на построенную дневную поверхность разреза.
5. Провести разрывные тектонические нарушения с дневной поверхности разреза в глубину сообразуясь с нанесенными на карте знаками, показывающие направление и угол падения разрыва.
6. Вычертить границы слоев на разрезе с учетом углов их падения, если значения  нанесены на карте, принимая во внимание возрастную последовательность. При построении разреза границы слоев не пересекают тектонические разрывные нарушения, а обрываются на них. При контакте между собой слоев осадочных пород разного возраста, между образованиями которых существует перерыв во  времени, показывается поверхность несогласия. Слои проводить так, чтобы по возможности сохранять их мощности. При складчатом залегании построение разреза следует начинать со слоев, слагающих ядро складки.
7. Раскрасить слои пород в соответствии с цветами карты и нанести на поле разреза возрастные индексы. Если на карте содержаться сведения о составе осадочных пород, то поверх краски нанести на слои соответствующую штриховку.
8. Обозначить ориентировку разреза относительно сторон света. Составить условные обозначения пород, границ, тектонических нарушений. Обозначения осадочных и метаморфических пород необходимо расположить в возрастной последовательности от молодых к древним породам. Обозначения изверженных пород приводятся ниже осадочных и метаморфических, в порядке их возраста- от молодых к древним.