Категория: Геология
Работа на тему: Карты четвертичных отложений. Совершенные и несовершенные скважины
Тип: Реферат

Похожие рефераты:

Реферат: Карты четвертичных отложений. Совершенные и несовершенные скважины

1.Геологические карты и разрезы. Карты четвертичных отложений

Геологической картойназывается графическое изображение на топографической или географической основес помощью условных знаков геологического строения какого-либо участка земнойкоры, континентов или земного шара в целом. Геологическая карта показываетраспространение на земной поверхности выходов горных пород, различающихся повозрасту, происхождению, составу и условиям залегания.

Геологическая карта спояснительной запиской позволяет делать выводы о формировании земной коры изакономерностях распространения полезных ископаемых. Она служит научной основойдля поисков и разведки ПИ и их разработки. Геологические карты строятся порезультатам геологической съемки, теоретического обобщения достижений геологическихнаук и практического опыта (при составлении геологических карт ведущее значениеимеют такие разделы геологии как стратиграфия, геотектоника, структурнаягеология, историческая геология, литология, геохимия, минералогия, петрография,МПИ).

Геологические карты посодержанию и назначению делятся на следующие типы: типы собственногеологических, карты четвертичных отложений, геоморфологические, полезныхископаемых, прогнозные.

Собственногеологические карты — являются по содержанию стратиграфическими картами дочетвертичных пород. Континентальные отложения на них не показываются, заисключением случаев, когда мощность их велика или неизвестны подстилающиепороды. Условные знаки показывают возраст, состав, происхождение, условиязалегания горных пород и характер границ между ними.

Карты четвертичныхотложений — показывают их с разделением по генезису, возрасту и составу.Коренные — одним цветом.

Литологические карты — помимо возраста показывают в условных обозначениях состав пород.

Геоморфологические картыпоказывают основные типы рельефа и его отдельные элементы с учетом ихпроисхождения и возраста.

Тектонические карты — формы залегания, время и условия образования структурных элементов земной коры.

Гидрогеологическиекарты — на геологической основе; информация о водоносных горизонтах, условияхзалегания, распространения, составе и режиме подземных вод.

Инженерно-геологическиекарты — показывают физико-механические свойства горных пород и характеризуютсовременные геодинамические явления.

Карта ПИ — на геологическойоснове; отражает все сведения о МПИ, делящиеся по направлениям использования,объему запасов и происхождению.

Прогнозные карты — отражают закономерности размещения известных месторождений ПИ и указываютперспективные площади на различные виды минерального сырья.

В зависимости отмасштаба различают:

Обзорные (< 1:100000) — на географической основе; геология больших территорий, государств,материков.

Мелкомасштабные (1:1000000 и 1: 500000) — упрощенная топографическая основа; геологическое строениекрупных регионов или государств.

Среднемасштабные (1:200000 и 1: 100000) — топографическая основа разреженной сетью горизонталей.Основные черты геологии территорий (Урал, Кавказ).

Крупномасштабные(1:50000 и 1:25000) точная топооснова к горизонтали; подробное геологическоестроение района.

Детальные (1:10000,1:5000, 1:2000 и >) подробная геологическая характеристика отдельных МПИ,районов строительства.

Геологический разрезпредставляет собой графическое изображение на вертикальной плоскости геологическогостроения участка. Его составляют по геологическим картам или по даннымгеолоразведовательных выработок. Разрез показывает последовательность имощности слоев, формы их залегания, расположения и формы залегания ввертикальной плоскости массивов изверженных пород и тел ПИ. Составление,раскраска и индексация разрезов осуществляется в соответствии с геологическойкартой и условными обозначениями.

Для построениягеологического разреза в начале вычерчивают топографический профиль. Наносят нанего с геологической карты границы толщи пород, пересекаемые разрезом. Поданным об условиях залегания пластов показывают границы распространения толщина глубину. Над разрезом — название, числовые вертикальные и горизонтальныемасштабы, по сторонам — буквенные обозначения разреза (А-А; А-В; I-I),ориентировка по сторонам света.

Стратиграфическаяколонка состоит в масштабе более крупном или карта. Показываетпоследовательность пластования горных пород, характеристику контактов междуними и вещественных составов. В центре — геологическая колонка (без раскраски),слева — стратиграфические подразделения и индексы; справа — мощность, затемхарактеристика пород.

При согласном залеганиипород в стратиграфической колонке граница прямая, при несогласном — волнистая.

Особенности геологическойкарты четвертичных отложений

Цветомна карте показан генезис отложений, а не возраст, как на обычной геологическойкарте. Генетический тип — отложения, накопившиеся в результате деятельностикакого-либо геологического процесса. Каждый генетический тип отложенийзакрашивают «своим» цветом; возрастные отличия показывают оттенкамицвета — более древние слои темным оттенком, а молодые — светлым.

Названия основныхгенетических типов четвертичных отложений, их обозначение в индексе на карте (вскобках курсивом расшифрован цвет).

Ряды Генетические типы Индекс, цвет Краткое описание I.Элювиальный Элювиальный е продукты выветривания, оставшиеся на месте формирования Почвенный /> не обозначается /> хемогенные

ch

(серый)

отложения химического происхождения II.Биогенный Торфяники

b

(светло-коричневый)

Торфяники III.Коллювиальный коллювий

С

(красный, розовый)

без разделения на типы дерупций обвальный десперсий осыпной деляпсий оползневой солифлюкционный s образуется при медленном вязкопластичном течении рыхлых сильно переувлажненных отложений селевый sl образуется при сходе селевых лавинных потоков делювиальный d (оранжевый) отложения, накопившиеся в нижней части склонов при плоскостном стоке дождевых и талых вод IV.Аквальный аллювиальный А (светло-зеленый) отложения рек пролювиальный р отложения временных водных потоков (слагают конусы выноса в их устье) лимнический

l

(голубой)

отложения озер V.Субтерральный пещерный /> отложения терра-росса и натечные карстовые образования VI.Гляциальный Гляциальный g (коричневый) отложения ледников, морена флювиогляциальные f (болотный) водноледниковые: отложения потоков талых ледниковых вод лимногляциальные lg (голубой) озерноледниковые: отложения приледниковых и внутриледниковых озер VII.Эоловый Эоловый v (желтый) отложения ветра VIII.Субаэрально-морской дельтовый m (синий) /> лагунный /> приливный /> гляциально-морской gm (коричневый с синей косой штриховкой) /> IX.Морской морские m (синий) морские отложения X.Вулканогенный эффузивный α-β*, vl (зеленый) лавы, туфы и т.д. экструзивный водновулканический отложения лахаров грязевулканический π отложения грязевых вулканов XI.Техногенный Техногенный

t

(серо-коричневый)

связаный с воздействием человека: отвалы карьеров, свалки и т.д. /> дочетвертичные

J2** (фиолетовый)

Все отложения дочетвертичного возраста, независимо от их генетических типов

**Индекс возраста согласно стратиграфической шкале.

Особенностистратиграфии четвертичной системы

Ведущая рольпалеоклиматического метода, а не биостратиграфического, как для более древнихотложений. Различают отложения образовавшиеся в теплые или холодные эпохичетвертичного периода (соответственно, в межледниковые (или интергляциальные) иледниковые (гляциальные)).

Особенности индексациичетвертичных отложений на карте

Индекс состоит из двухчастей — генетической и возрастной. Генезис чаще всего обозначают первой буквойлатинского названия генетического типа. Возрастная часть индекса включаетобозначение системы (буква Q), раздела и подраздела (римские цифры от I до IV),а также горизонта (арабские цифры в виде верхнего или нижнего индекса),например — gQII4 (= gII4). В конкретныхрегионах горизонты имеют местные географические названия — их обозначают вместоарабских цифр-индексов также первой буквой (буквами) латинизированногоназвания, например — gQII4 (= gII4) = gIIm.Поскольку на карте четвертичных отложений все отложения относятся кчетвертичной системе, то буквенное обозначение системы в индекс не включают. Намелкомасштабной карте, следовательно, может быть индекс gII4 (g — обозначение генезиса, в данном случае гляциальные, т.е. ледниковые отложения;II4 — возраста), который читают так: «ледниковые отложениячетвертого горизонта среднего плейстоцена» или «ледниковые отложениячетвертого горизонта среднечетвертичных отложений». На крупномасштабнойкарте центра Европейской России те же отложения будут обозначены как gIIm — «ледниковые отложения московского горизонта среднего плейстоцена» или«ледниковые отложения московского горизонта среднечетвертичныхотложений»./>

2. Приток подземных водк водозаборным сооружениям. Совершенные и несовершенные скважины

Основные закономерностидвижения подземных вод определяются составом, условиями залегания водоносных иводоупорных пород, их фильтрационными особенностями и другими факторами.

В результате водозабораиз горных выработок вокруг последних возникает понижение уровня подземных водили депрессионная воронка, имеющая максимальный наклон у стенки выработки и помере удаления от нее постепенно выполаживается и практически сопрягается суровнем первоначального напора, Н. Расстояние от оси выработки до точкисопряжения депрессионной кривой с линией первоначального положения уровняназывается радиусом влияния, R.

Размеры воронки депрессиивокруг горной выработки увеличиваются с течением времени и подчиняютсязависимости


/>,

где R – радиус воронкидепрессии;

a – коэффициентуровнепроводимости

(пъезопроводимости)дренируемого пласта;

t – расчетное время.

В практикегидрогеологических расчетов для приближенного определения радиуса влияния принепродолжительных откачках грунтовых вод и при откачке из ствола шахты широкоиспользуется формула И.П. Кусакина

/>,

а для напорных вод –формула В. Зихардта

/>,

где k – коэффициентфильтрации, м/с;

S – понижение уровняподземных вод, м;

H – мощностьводоносного горизонта, м.

Сниженный уровень водыв дрене в результате продолжительной откачки, соответствующий остаточному(высоте h), называется динамическим в отличие от статического уровня, которыйсоответствует первоначальному уровню Н. Величина S, на которую понижаетсяуровень воды в выработке, называется понижением и определяется

S = H – h (3.14)


По мере удаления отколодца величина понижения уровня уменьшается и на расстоянии, равном радиусувлияния, R, близка к нулю.

Для безнапорногопотока, где вода не полностью занимает сечение пласта, характерны свободныйуровень (или зеркало грунтовых вод) и давление на поверхности пласта, равноеатмосферному.

При напорном движенииводоносный пласт полностью заполнен водой, при вскрытии которого уровень,называемый пьезометрическим, устанавливается выше его кровли.

При откачке подземныхвод из горной выработки практически нельзя получить установившегося движенияподземных вод. Однако, если при продолжительной откачке с постояннойинтенсивностью уровень воды в ней почти не изменяются во времени, притокподземных вод к горной выработке можно считать установившимся.

Совершенная скважина — буровая скважина, пройденная через всю водонасыщенную толщу пород, доведеннаядо водоупора, длина водоприемной части которой совпадает с мощностьюводоносного пласта.

Несовершенная скважина- буровая скважина, не полностью вскрывшая водонасыщенную толщу пород, длинаводоприемной части которой меньше мощности водоносного пласта./>

3. Механическиесвойства грунтов

Для расчетовдеформаций, устойчивости грунта и оценки прочности оснований необходимо знатьмеханические характеристики используемых грунтов. Такими свойствамиопределяется поведение грунтовых массивов под воздействием нагрузок и приизменении их физического состояния. На механические свойства оказывают влияниехарактер структурных связей частиц, гранулометрический и минеральный состав ивлажность грунтов. Основными механическими свойствами грунтов считают:сжимаемость; сопротивление сдвигу; водопроницаемость.

Сжимаемость грунтов.

Способность грунтауменьшаться в объеме под воздействием уплотняющих нагрузок называютсжимаемостью, осадкой или деформацией. По физическому строению грунт состоит изотдельных частиц различной крупности и минерального состава (скелет грунта) ипор, заполненных жидкостью (вода) и газом (воздух). Частицы в грунте бывают связанныеи несвязанные между собой, но независимо от этого, прочность связей всегда нижепрочности частиц. При возникновении напряжений сжатия изменение объемовпроисходит за счет уменьшения объемов, располагающихся внутри грунта пор,заполненных водой или воздухом и за счет сгущения связующих (коллоидов). Такимобразом, сжимаемость зависит от многих факторов, основными из которых являютсяфизический состав, вид структурных связей частиц и величина нагрузки.

По характеру усадкиразделяют упругие и пластические деформации. Упругие деформации возникают врезультате нагрузок, не превышающих структурную прочность грунтов, т.е. неразрушающих структурные связи между частицами и характеризуются способностьюгрунта возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузок. Пластическиедеформации разрушают скелет грунта, нарушая связи и перемещая частицыотносительно друг друга. При этом объемные пластические деформации уплотняютгрунт за счет изменения объема внутренних пор, а сдвиговые пластическиедеформации – за счет изменения его первоначальной формы и вплоть до разрушения.При расчетах сжимаемости грунта основные деформационные характеристикиопределяют в лабораторных условиях согласно коэффициенту относительнойсжимаемости, коэффициенту бокового давления и коэффициенту поперечногорасширения.

Сопротивление сдвигу.Прочность грунта.

Предельнымсопротивлением сдвигу (растяжению) называется способность грунта противостоятьперемещению частей грунта относительно друг друга под воздействием касательныхи прямых напряжений. Этот показатель характеризуется прочностными свойствамигрунтов и используется в расчетах оснований зданий и сооружений. Способностьгрунта воспринимать нагрузки не разрушаясь, называют прочностью. В песчаных икрупнообломочных несвязных грунтах сопротивление достигается в основном за счетсилы трения отдельных частиц, такие грунты называют сыпучими. Глинистые грунтыобладают более высоким сопротивлением к растяжению (сдвигу), т.к. наряду ссилой трения сдвигу противостоят силы сцепления: водно-коллоидные ицементационные связи (связные грунты). В строительстве этот показатель важенпри расчете оснований фундаментов и изготовлении земляных сооружений с откосами.

Водопроницаемостьгрунтов. Фильтрация.

Водопроницаемостьхарактеризуется способностью грунта пропускать через себя воду под действиемразности напоров и обуславливается физическим строением и составом грунта. Припрочих равных условиях при физическом строении с меньшим содержанием пор, и припреобладании в составе частиц глины водопроницаемость будет меньшей, нежели упористых и песчаных грунтов соответственно. Нельзя недооценивать данныйпоказатель, т.к. в строительстве он влияет на устойчивость земляных сооруженийи обуславливает скорость уплотнения грунтов оснований, суффозию грунта и оползневыеявления (в т.ч. и на сопротивление растяжению). Фильтрацией называется движениесвободногравитационной воды в грунтах в различных направлениях (горизонтально,вертикально вниз и вверх) под воздействием гидравлического градиента (уклона,равного потере напора на пути движения) напора. Коэффициентом фильтрации (Kf)принято считать скорость фильтрации при гидравлическом градиенте равномединице. При этом скорость фильтрации (V) прямо пропорциональна гидравлическомуградиенту (J).

V = Kf * J.


Списоклитературы

геологический грунт горная порода

1)Короновский В.В. Геология. Учебник длявузов. – М.: Академия, 2003.

2) Короновский Н.В., Якушова А. Ф.Основы геологии. — М.: Высш. шк., 1991.