 |
Геологические экзогенные процессы и отложения (горные породы)
|
|
|
|
ГЕОЛОГИЯ
Практические работы – задания. Часть 2.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ
Челябинск 2018
Практические задачи выполняются по вариантам. Номер варианта определяется порядковым номером студента по списку группы в журнале. Первая цифра обозначает номер задания, последняя – номер задачи для вашего варианта.
| № зад | Варианты | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| 1 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 1.101 | 1.11 |
| 2 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.4 | 2.5 | 2.6 | 2.7 | 2.8 | 2.9 | 2.10 | 2.11 |
| 3 | 3.1 | 3.2. | 3.3. | 3.4.4 | 3.4.5 | 3.4.6 | 3.4.7 | 3.5.8 | 3.5.9 | 3.5.10 | 3.5.11 |
| 4 | 4.1 | 4.2. | 4.3 | 4.4 | 4.5 | 4.6. | 4.7 | 4.8 | 4.9 | 4.10. | 4.11 |
| № зад | Варианты | ||||||||||
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | |
| 1 | 1.12 | 1-1.13 | 1-1.14 | 1-1.15 | 1-1.16 | 1-1.17 | 1-1.18 | 1-1.19 | 1-1.20 | 1-1.21 | 1-1.22 |
| 2 | 2.12 | 2-2.13 | 2-2.14 | 2-2.15 | 2-2.16 | 2-2.17 | 2-2.18 | 2-2.19 | 2-2.20 | 2-2.21 | 2-2.22 |
| 3 | 3.6.12 | 3.6.13 | 3.7.14 | 3.7.15 | 3.7.16 | 3.7.17 | 3.7.18 | 3.7.19 | 3.20 | 3.21 | 3.22 |
| 4 | 4.12 | 4.13 | 4.14 | 4.15 | 4.16 | 4.17 | 4.18 | 4.19 | 4.20 | 4.21 | 4.22 |
2.1. Расположите геологические системы пород (периоды) в хронологическом порядке (в колонку, снизу вверх от древних к молодым, как в геохронологической таблице) и напишите их условные буквенные обозначения — геологические индексы. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв (его покажите волнистой линией и какие системы пород отсутствуют)? При составлении ответа используйте геохронологическую таблицу (Приложение 1).
| № задач | Геологические периоды | № задач | Геологические периоды |
| 1.1 | Карбон, неоген, пермь, четвертичный. | 1.8 | Ордовик, силур, юра, кембрий. |
| 1.2 | Пермь, палеоген, триас, неоген. | 1.9 | Силур, юра, триас, ордовик. |
| 1.3 | Мел, палеоген, девон, карбон. | 1.10 | Девон, палеоген, мел, кембрий. |
| 1.4 | Девон, юра, мел, силур. | 1.11 | Палеоген, девон, неоген, силур. |
| 1.5 | Пермь, кембрий, триас, ордовик. | 1.12 | Мел, неоген, карбон, палеоген. |
| 1.6 | Карбон, триас, пермь, неоген. | 1.13 | Триас, ордовик, юра, пермь. |
| 1.7 | Юра, девон, мел, карбон. | 1.14 | Мел, кембрий, силур, юра |
Пример ответа. Палеогеновая - Р, К - меловая, J - юрская, С – каменноугольная системы горных пород, возникли за соответствующие периоды, скорей всего, в морских условиях. Стратиграфический перерыв наблюдается между юрой и карбоном (каменноугольной), отсутствуют породы пермской и триасовой систем или возраста, поскольку в то время (периоды) территория осадконакопления поднялась за счет вертикальных движений - поднятий. В юре поднятия сменились опусканием, которое после палеогена снова сменилось поднятием территоррии.
|
|
|
1-1. Назовите обозначенные ниже геологические эры и периоды, расположив их в хронологическом порядке (в колонку, снизу вверх от древних к молодым, как в геохронологической таблице). Между породами какого возраста (систем) имеется стратиграфический перерыв (покажите волнистой линией и какие системы пород отсутствуют)?
| Варианты | Индексы | Варианты | Индексы |
| 1-1.15 1-1.16 1-1.17 1-1.18 1-1.19 | D, J, О, S Р, N, T, Q С, Р, D, К К, Q, T, J T, D, C, P | 1-1.20 1-1.21 1-1.22 1-1.23 1-1.24 | С, S, Р, О P, K, C, J J, Q, T, N T, P, N, C O, J, C, K |
Пример ответа 1-1.23. Т – триас, Р – пермь, N – неоген, С – карбон или каменноугольный. Карбон, пермь, триас, неоген. Стратиграфический перерыв между триасом и неогеном, отсутствуют горные породы (отложения) юрской, меловой и палеогеной систем (возраста). См. Пример ответа 1.1.
2. На геологической карте даны условные обозначения 
PR и 
N. Это индексы состава и возраста магматических горных пород. Прочитайте их наименования и относительный возраст. Какая из пород образовалась раньше? Греческими буквами обозначаются: — граниты, 
— сиениты; 
—диориты; 
— габбро; 
—ультраосновные породы (пироксениты, перидотиты, дуниты); 
— липариты и 
— кварцевые порфиры; 
— трахиты; 
— андезиты; — базальты и 
—диабазы.
|
|
|
| № задач | Индексы | № задач | Индексы | № задач | Индексы |
| 2.1 | О2; J1,
| 2.5 | λS2; λK, | 2.9 | Сз; νС1
|
| 2.2 | Т2; N2
| 2.6 | αР2; Р,
| 2.10 | γО3; С3
|
| 2.3 | Q1; D2
| 2.7 | νN,; λO2 | 2.11 | α02; S,
|
| 2.4 | К1; К2
| 2.8 | j3; D,
| 2.12 | Р2; λТ3
|
Пример ответа. По индексам PR и N можно заключить, что протерозойские (более 1,5 млрд лет) граниты образовались раньше неогеновых (25 – 2 млн. лет) базальтов.
2-2. Ниже приведены условные обозначения (индексы) условий образования и возраста четвертичных отложений (пород). Как называются генетические типы обозначенных отложений, как они образовались? Какая из пород образовалась раньше? (условные обозначения генетических типов отложений см. в лекциях и Словарь по геологии, 2008, Приложение 2)
| № задач | Индексы | № задач | Индексы | № задач | Индексы |
| 2-2.13 | edQ1; lQ4 | 2-2.17 | Q2; daQ4
| 2-2.21 | eQ1; hQ3 |
| 2-2.14 | dQ2; aQ3 | 2-2.18 | tQ4; laQ3 | 2-2.22 | gQ4; mQ2 |
| 2-2.15 | tQ4; cQ4 | 2-2.19 | pQ4; mQ1 | 2-2.23 | Q4; dQ1
|
| 2-2.16 | eQ1; dpQ2 | 2-2.20 | fgQ3; Q2
| 2-2.24 | tQ2; aQ3 |
3.1. Покажите на схематическом разрезе первичные формы залегания осадочных горных пород: слой, линзу, прослой, выклинивание и пережим слоя, фациальный переход одних пород в другие горные породы. Для слоя укажите его кровлю, подошву и мощность.
3.2. Покажите на пространственной схеме элементы вторичного моноклинального залегания слоев (пластов) горных пород: линию падения, линию простирания, угол и азимут падения, кровлю, подошву, мощность истинную и видимую.
3.3. Покажите схематически на разрезе синклинальную и антиклинальную складки. На схеме укажите элементы складки: крылья, замок, ядро, угол складки (при вершине), осевую плоскость. Какие горные породы залегают в ядре и на крыльях антиклиналей и синклиналей?
3.4. Схематически изобразите названные ниже дислокации. Чем они принципиально отличаются друг от друга?
| № задач | Дислокации | № задач | Дислокации |
| 3.4.4 | Флексура, сдвиг | 3.4.6 | Грабен, синклиналь |
| 3.4.5 | Моноклиналь, сброс | 3.4.7 | Антиклиналь, горст |
3.5. В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, мощности, форме залегания, несущей способности горных пород, слагающих изучаемую территорию, об уровнях залегания подземных вод и выходах их в виде источников. Ответьте на вопрос. (см. лекцию по теме «Геологические карты», Пособие по геологии, под ред. Павлинова)
|
|
|
| № задач | Вопросы |
| 3.5.8 3.5.9 3.5.10 3.5.11 | Какой из признаков горных пород принимается для проведения геологических границ на геологической карте? Приведите примеры. Какие из признаков горных пород отражаются на геологической карте, и каким образом? Приведите примеры. Какие из признаков отражаются на геологическом разрезе, и каким образом? Приведите примеры. Какие из признаков пород отражаются только в пояснительной записке к карте? |
3.6. В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, происхождении, мощности, водоносности четвертичных отложений, слагающих изучаемую территорию, и об уровнях подземных вод. Ответьте на вопрос.
| № задач | Вопросы |
| 3.6.12 3.6.13 | Какие признаки горных пород являются основой для проведения границ на карте четвертичных отложений? Приведите примеры. Какие признаки показываются только на разрезе четвертичных отложений, и каким образом? Приведите примеры. |
3.7. Как изображаются перечисленные ниже признаки горных пород — цветом, буквенными индексами, штриховкой или каким-либо другим способом? Приведите примеры.
| № задач | Вопросы |
| 3.7.14 3.7.15 3.7.16 3.7.17 3.7.18 3.7.19 | Происхождение четвертичных отложений на карте четвертичных отложений. Приведите примеры. Возраст горных пород на геологических картах. Примеры. Возраст четвертичных отложений на карте четвертичных отложений. Примеры. Литологический состав пород на геологических картах и разрезах. Примеры. Литологический состав горных пород на картах четвертичных отложений. Приведите примеры. Элементы залегания слоёв и разрывные нарушения на геологических картах. Разрывные нарушения на геологических картах и разрезах |
3.20. Каково взаимное расположение линий горизонталей рельефа и геологических границ (слоёв или тел горных пород) на геологической карте при первичном горизонтальном их залегании. Как выглядит геологическая карта с горизонтальным залеганием пород при горизонтальном рельефе местности?
|
|
|
3.21. Каково взаимное расположение линий горизонталей рельефа и геологических границ (слоёв или тел горных пород) на геологической карте при вторичном складчатом или разрывном их залегании. как складчатые или разрывные нарушения определяются по картам без горизонталей?
3.22. Как (по каким признакам) на геологической карте можно определить складчатое залегание пород и отличить антиклиналь от синклинали? Как выглядят складки в разрезе и в плане (на карте)? Приведите примеры.
4. На рис. 2.2 изображены фрагменты геологических карт территорий с примерно горизонтальной поверхностью рельефа масштаба 1:2000. Покажите возможный разрез по линии 1—1 в предположении, что слои горных пород залегают согласно, и каждый слой в пределах карты имеет постоянную мощность. Какая форма нарушенного залегания пород (дислокация) видна на карте и разрезе? Между породами какого возраста наблюдается стратиграфический перерыв? Оформите карту и разрез вместе с условными обозначеними в соответствии с требованиями оформления карт (см. Пособие по геологии под ред. Павлинова).
| № варианта | № рисунка | № варианта | № рисунка | № варианта | № рисунка |
| 4.1 | 2.2. а | 4.4 | 2.2. г | 4.7 | 2.2. ж |
| 4.2 | 2.2. б | 4.5 | 2.2. д | 4.8 | 2.2.з |
| 4.3 | 2.2. в | 4.6 | 2.2. е | 4.9. | 2.2.и |
4. 10 – 4.22. Изучив геологический разрез, представленный на рис. 2.1, назовите относительный возраст горных пород, слагающих рассматриваемую территорию. Как называется изображенная на разрезе дислокация и когда она произошла (между какими геологическими периодами произошла тектоническая деформация)? Какие слои горных пород залегают между собой согласно и какие - несогласно? Наблюдается ли в разрезе стратиграфический перерыв? Воссоздайте историю развития участка земной коры. Как строить на участке с таким геологическим строением, что необходимо учмтывать?
| № варианта | № рисунка | № варианта | № рисунка | № варианта | № рисунка |
| 4.10 | 2.1.б | 4.14 | 2.1.е | 4.18 | 2.1.к |
| 4.11 | 2.1.в | 4.15 | 2.1.ж | 4.19 | 2.1.л |
| 4.12 | 2.1.г | 4.16 | 2.1.з | 4.20 | 2.1.м |
| 4.13 | 2.1.д | 4.17 | 2.1.и | 4.21 | 2.1.н |
| 4.22 | 2.1.о |
Рис.2. 1.Геологические разрезы отдельных участков земной коры
Пример ответа по рис. 2.1, б. Территория сложена породами девонского, триасового, юрского, мелового, неогенового и четвертичного возраста. Породы девонского, триасового, юрского возраста залегают со стратиграфическим несогласием - между девоном и юрой отсутствуют карбоновые и пермские породы, т.к. вероятно, в то время (С и Р) территория поднималась и была суша, осадконакопления почти не было. Породы девонского, триасового, юрского возраста залегают моноклинально (- это обычно крыло какой-то складки) – вторичное складчатое залегание, которое образовалось при горизонтальных движениях столкновения - тектоническая деформации. Смятие в складку – моноклиналь, произошло в послеюрское время (до мела, т.е в конце юры – начале мела), о чем свидетельствуют смятые в моноклиналь породы девона, триаса и юры.
|
|
|
На этих более древних складчатых породах нижнего этажа залегают горизонтально породы мелового, неогенового и четвертичного возраста в виде горизонтального чехла – первичное залегание пород, возникшее за счет преимущественно вертикальных движений. В конце мезозоя и в кайнозойское время произошло накопление меловых, неогеновых и четвертичных отложений, залегающих между собой также несогласно (стратиграфический перерыв между мелом и неогеном, отсутствуют палеогеновые породы – тоже суша).
Горизонтальное залегание кайнозойских пород в целом положительно влияет на проведение строительных работ, т.к. они будут проводиться преимущественно в четвертичных породах. При этом необходимо учитывать генетический тип четвертичных отложений, их мощности, распространение (залегание: слои, линзы и т.п.) и инженерно-геологические свойства – раз-новидности грунтов.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ОТЛОЖЕНИЯ (ГОРНЫЕ ПОРОДЫ)
| № зад. | Варианты | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| 5.1.1. | 5.1.2. | 5.1.3. | 5.1.4. | 5.1.5. | 5.1.6. | 5.1.7. | 5.1.8. | 5.1.9. | 5.1.10. | 5.1.11. | |
| № зад. | Варианты | ||||||||||
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | ||
| 5 | 5.1.12. | 5.1.13. | 5.1.14. | 5.2.7. | 5.2.6. | 5.2.5. | 5.2.4. | 5.2.3. | 5.2.2. | 5.2.8. | |
5.1. Объясните, за счет каких геологических процессов образовались указанные ниже четвертичные отложения. Какими литологическими разностями пород они представлены? Что характерно для данных отложений как грунтов? Какими условными обозначениями (индексами) показываются эти отложения на геологических картах и разрезах?
Изложите ответ в виде реферата или презентации, в которых более подробно опишите процессы возникновения ниже перечисленных генетических типов отложений по такому плану: - факторы и условия, благоприятные для протекания процесса, - суть процесса и его стадии, - что характерно для каждой стадии: какие образуются отложения – горные породы с их характеристикой, и формы рельефа. Рекомендуется использовать учебники 2 и 3 - Ананьев В. П. Инженерная геология./ В.П. Ананьев, А.Д. Потапов - М., Высш. шк., 2005, 2006, 2009. – 575 с.
Короновский Н.В. Геология: учебник для экологических специальностей вузов/ Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. – М.: Издательский центр «Академия», 2006, 2009. – 448 с.
| № задач | Наименование отложений | Варианты | Наименование отложений |
| 5.1.1 | Элювиальные | 5.1.7 | Карстовые |
| 5.1.2 | Эоловые | 5.1.8 | Делювиальные |
| 5.1.3 | Ледниковые (морены) отложения) | 5.1.9 | Аллювиальные |
| 5.1.4 | Пролювиальные | 5.1.10 | Озерные - болотные |
| 5.1.5 | Морские | 5.1.11 | Эрозионная работа рек |
| 5.1.6 | Многолетнемерзлые ложения гргрунтах | 5.1.12 | Коллювиально-оползневые |
|
| 5.1.13 | оползневые | |
| 5.1.14 | Водноледниковые (флювио-гляциальные) | ||
| 5.1.13 | Озерно - ледниковые | ||
Пример краткого ответа 5.1.1. К элювиальным отложениям (eQ) относятся продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте их образования. Выветривание — процесс разрушения пород в результате действия внешних факторов (физических, химических, биологических). Причиной разрушения пород могут быть колебания температур, замерзание воды в порах и трещинах, воздействие на породу воды и содержащихся в ней химических веществ, солнечная радиация, взаимодействие породы с растениями, животными и продуктами их жизнедеятельности и т. д. В процессе выветривания меняется плотность, прочность, структура, состояние и в различной степени минеральный и химический составы. Интенсивность выветривания зависит от геоморфологических условий и геологического строения местности, количества атмосферных осадков, климата, состава пород и т. д. Наиболее благоприятные условия для формирования элювия будут там, где темпы эрозии и плоскостного смыва относительно малы и вместе с тем отсутствуют условия осадконакопления (водоразделы, весьма пологие склоны и др.). Мощность и состав элювия в различных климатических и геологических условиях различны, однако почти везде можно выделить несколько зон (снизу вверх): зона материнских пород, разбитых трещинами на относительно мелкие блоки; зона глыбово-щебенистого элювия; зона пылевато-глинистого элювия. Элювий представлен обычно рыхлыми неокатанными (остроугольными) обломочными породами (снизу вверх): глыбы, щебень, дресва, песок и глинистые отложения. Он относится к классу дисперсных несвязных грунтов, для которых важно определять гранулометрический состав, степень выветрелости, водопроницаемости и другие. При небольшой мощности элювий удаляют с территории застройки, при большой мощности и прочности элювия служит устойчивым основанием, при значительной выветрелости обломков и незначительно их прочности необходимо осуществлять мелиорацию грунтов.
Процессы выветривания активно протекают в условиях влажного и жаркого климата. Поэтому нельзя на длительное время – несколько лет, оставлять котлованы или застроенные территории оставлять открытыми под воздействием внешних факторов. Для предупреждения процессов выветривания строительные котлованы закрепляться и выполнять свою роль, а застроенные территории необходимо рекультивировать: выравнивать территории, засыпая грунтом и затем защищать твердым покрытием (асфальт, плиты и пр.) или почвенно-растительным покровом.
5.2. На рис. 5.2 приведен поперечный разрез речной долины и указан геологический возраст горных пород. Назовите элементы долины, попадающие в разрез, и объясните возможные условия их образования. Какие геологические процессы преобладали в разные периоды формирования речной долины? Перед ответом на задание разберите в виде реферата геологическую деятельность рек и возникающие при этом элементы речной долины.
| № задач | Рисунок | Варианты | Рисунок |
| 5.2.1 | 5.1,а | 5.2.5 | 5.1,д |
| 5.2.2 | 5.1,6 | 5.2.6 | 5.1, е |
| 5.2.3 | 5.1, в | 5.2.7 | 5.1, ж |
| 5.2.4 | 5.1, г | 5.2.8 | 5.1,з |
Пример ответа 5.2.1. В поперечном разрезе речной долины (рис. 5.1, а) выделяется русло 1, пойма 2, заливаемая в период паводков, первая 3 и вторая 4 надпойменные террасы, коренной берег 5. В посленеогеновое время, но до позднечетвертичной эпохи, речная долина в районе разреза испытывала преимущественно тектонический подъем (или существенно опускался базис эрозии реки), о чем свидетельствует глубокий эрозионный врез в неогеновых известняках. Когда уровень реки был примерно на отметках второй надпойменной террасы, скорость тектонического подъема резко уменьшилась (или подъем временно прекратился), что способствовало усилению процесса боковой эрозии реки с образованием эрозионных террас. В среднечетвертичную эпоху Q 2 подъем возобновился, и возникла глубокая долина, в позднечетвертичную эпоху началось тектоническое опускание местности (или повышение базиса эрозии реки), сменившееся новым подъемом в конце эпохи Q 3. В этот период накапливается, а затем в значительной мере размывается мощная толща аллювиальных отложений Q 3. Остатки этих отложений слагают первую надпойменную террасу, являющуюся аккумулятивной. В современную эпоху территория испытывала замедление тектонических движений, что привело к накоплению современного аллювия Q 4 слагающего пойму и русло реки.
Рис. 5.2. Поперечные разрезы речных долин
Список рекомендуемой литературы
1. Ананьев В. П. Инженерная геология./ В.П. Ананьев, А.Д. Потапов - М., Высш. шк., 2005, 2006, 2009. – 575 с.
2. Короновский Н.В. Геология: учебник для экологических специальностей вузов/ Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. – М.: Издательский центр «Академия», 2006, 2009. – 448 с.
3. Практическое руководство по общей геологии: учеб пособие для студ. Вузов/ А.И.Гущин., М.А.Романовская, А.Н. Стафеев, В.Г. Талицкий; под редакцией Коровского Н.В. – М.: Издательский центр «Академия», 2007, 160 с.; http:// geoschol. Web. ru./
б) дополнительная литература:
4. Семеняк Г. С. Инженерная геология: учебное пособие/ Г.С.Семеняк, Т.И.Таранина - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – 176 с.
5. Таранина Т.И. Словарь по геологии: Учебное пособие/ Т.И.Таранина, Г.С.Семеняк. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 88 с.
6. Чернышев С. Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии: Учебное пособие / С. Н.Чернышев, А. Н. Чумаченко, И. Л. Ревелис - М., Высш. шк., 2002, 2004. – 254 с.
Приложение 1
ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА
| Эон (эонотема) | Эра (эротема) | ||
|
|
|
