Гидрогеология – наука о подземных водах, их происхождении, составе, свойствах, условиях залегания и закономерностях движения, распространении и взаимосвязи с вмещающими породами.
В сферу этой науки входят такие вопросы, как динамика подземных вод, гидрогеохимия, поиск и разведка подземных вод, а также мелиоративная и региональная гидрогеология. Гидрогеология тесно связана с гидрологией и геологией, в том числе и с инженерной геологией, метеорологией, геохимией, геофизикой и другими науками о Земле. Она опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования.
Процессы Водного характера. Выделяют три вида процессов: карст, разновидности химического выветривания, суффозия. При химическом растворении и выщелачивании и подземными водами известняков, доломитов, мела, мергелей, гипсов, ангидритов, каменной и калийной солей на поверхности земли образуются воронки, провалы и другие формы, а в глубине, толще горных пород, пустоты, каналы. Все эти пустоты называют карстом, а процессы карстовыми.
Разновидности химического выветривания- это растворение сульфатных, карбонатных, галоидных горных пород.
Суффозия- это процесс растворения и выноса солей,в результате которого происходит размывание породы, и подземным потоком выносятся из породы мельчайшие её частицы.
Склоновые процессы - процессы преобразования склонов совместным действием денудации и аккумуляции. Рыхлые частицы или целые блоки горных пород смещаются вниз под действием различных сил и аккумулируются в нижних частях склонов и у подножия, или этот материал уносится рекой, волнами и др.
Характер склоновых процессов зависит от пород, которыми сложен склон, от его крутизны, от климатических условий и т.д. Если подножие склона не подмывается рекой или морем, то под действием склоновых процессов склон становится более пологим.
Глава №5.Экскурсия №1.
Дата проведения экскурсии: 03.07.2012.
Место проведения: Юго-Западная часть г. Челябинска, остановка «Мебельный поселок».
Во время экскурсии мы обнаружили несколько коренных пород:
1.граниты;
2.гранодиориты;
3.диориты;
1. Гранит – магматическая, глубинная интрузивная порода кислого состава.
Мы рассмотрели две разновидности гранита:
1) Кремовый, крупно-кристаллический гранит с порфировидной структурой (порфиры – вкрапления). В нем содержатся: кремово-розоватый полевой шпат (70%), кварц, дымчатый, без спайности, в виде гранул (20-35%), темные вкрапления биотита и роговой обманки (10%).
Порфировидный гранит разбит трещинами в двух направлениях вертикальных и.
Эта порода магматически-глубинная, кислого состава.
2) Серый мелкокристаллический гранит. Эта порода более глубинная и прочная.
Возраст гранитов С3-Р1 (280 млн. лет).
2. Гранодиорит – светло-зеленоватая порода неоднородной порфировидной структуры. Порфировые вкрапления представлены роговой обманкой, за счет которой порода имеет светло-зеленую окраску (менее 30%); серо-зеленым полевым шпатом (более 70%) и отдельными зернами кварца (около 5%). Это интрузивная порода кисло-среднего состава. Гранодиарит рассекаются жилами гранита..
3. Диорит – интрузивная порода, сформировавшаяся из средней магмы. При внимательном рассмотрении диорита мы видим, что он имеет массивную структуру и мелкокристаллическую текстуру. А также можно заметить, что светлых минералов (полевой шпат) больше, чем темных (роговая обманка).
Диорит встречается в виде линз среди гранодиоритов. Возраст диоритов и гранодиаритов D3-C1.
Все вышеперечисленные породы образуют массив, называемый гранитоидом.
|
Также мы рассмотрели рыхлые породы, представленные: дресвой (темного цвета – продукт выветривания гранодиоритов и светлого цвета – продукт выветривания полевого шпата), глиной, щебнем, песком. Все это продукты выветривания полевых шпатов, диоритов, гранодиоритов. Быстрее выветриваются темные породы, в данном случае гранодиориты.
Граниты, диориты, т.е. породы гранитного массива относятся к классу – скальные, они прочные, водостойкие, «невыщелачивающиеся», прочность их зависит от степени выветренности, стурктуры и цвета, трещиноватости, по модулю сжатия. Но в целом они прочные.
Поскольку кора выветривания не мощная, в целом до 3 м, то в основном она снимается и сториться на прочных основаниях.
Продукты выветривания: супесь, щебень – это другой класс грунтов – дисперсные. Они рыхлые. Оцениваются по грануло-метрическому составу (просеивание) узнается пористость грунтов, по степени пористости смотрится влажность.
В целом они водонепроницаемые, только иногда могут возникать верховодки на прослойках глин.
Карьер заполнен водой, уровень которой соответствует уровню грунтовых вод.
Водовмещающие породы – трещиноватые гранитоиды, а также местами элювиальные отложения (поровая вода).
Водоупор – скальные грунты не выветренные.
Карьер выполняет роль водозаборного сооружения и вокруг него уровень грунтовых вод понижен.
| Элементы грунтов | Состав и характеристика | Глубина залегания, м | Мощности, м | Класс, подкласс и свойства грунтов грунтов |
| ИГЭ-1 | ПРС - чернозем рыхлый, с корнями | 0,4 – 0,9 | ||
| ИГЭ-2 | суглинки бурые, полутвердые, слабоизвестковые | 0,2 -1,0 | дисперсный | |
| ИГЭ-3 | Суглинки, серые и желтые, полутвердые с прослойками песка | 1,6 (СКВ. 1) | 0,8 | То же |
| ИГЭ-4 | Пески, мелкие, желтые водонасыщенные с глинистыми прослойками и включениями ожелезненного щебня | 1,4 – 2,4 (СКВ.1, 4) | 3,1 – 3,7 | То же, несвязные |
| ИГЭ-5 | Суглинки по гранитоидам, желтые, зеленовато-серые, слюдистые, полутвердые, с дресвой | 0,9-6,1 (поч ти по всей площади) | 11,9 | То же |
| ИГЭ-6 | Глины по гранитоидам, охристо-желтые, твердые с дресвой гранитоидов и кварца | 0,6 (СКВ 3) | 14,4 (вскрытая) | То же, связные |
| ИГЭ-7 | Гранитоды, темно-черые, ожелезненные, выветрелые | 12,8 (СКВ 2) | 2,2 (вскрытая) | Скальные, выветрелые |
Глава №6.Экскурсия №2.
Дата проведения экскурсии: 04.07.2012.
Место проведения: Ю-В часть г. Челябинска, западный берег оз.Смолино.
В целом рельеф плоский, низменный. На берегу тонкозернистый кварцевый песок. Берег местами обрывистый. При продвижении в северном направлении вдоль озера он становится круче.
На склоне находятся обнажения (выходы пород). Здесь представлен уральский известняк светло-серого цвета, который состоит из кальцита. Поэтому как бы мы не скололи известняк, нам все равно будет видна зеркальная поверхность. Характеристика в образце и в обнажении:
· В образце текстура плотная, местами комковатая, имеются белые прожилки в виде запятой.
· В обнажении текстура слоисто-плитчатая, прожилковая, мелкозернистая, совершенная спаянность.
Порода осадочная, залегает в виде крупных массивов, морская. Образовался известняк примерно 360 млн лет назад (карбон – С1). Не реагирует с соляной кислотой, следовательно желваки кремнистые. Кроме того, здесь видны остатки окаменелостей, то есть текстура органогенная. Вообще органогенные горные породы – это осадочные горные породы, состоящие из остатков животных и растений и продуктов их жизнедеятельности. Организмы обладают способностью концентрировать определённые вещества, не достигающие насыщения в природных водах, образуя скелеты или ткани, которые сохраняются в ископаемом состоянии.
На стенках заброшенного карьера, у которого пласты лежат вертикально, имеются отпечатки раковин брахиоподы (моллюски двухстворчатые). Это органогенный известняк.
Грунт скальный, очень трещиноватый, это означает, что происходят процессы выщелачивания. Выщелачивание - перевод в раствор, обычно водный, одного или нескольких компонентов твёрдого материала. То есть могут быть карстовые пустоты.
Расположение грунтовых слоев (снизу вверх): рыхлая влажная мелкозернистая супесь (из-за капиллярного поднятия воды); над ней ржаво-рыжая сухая супесь с дресвой мощностью около 10 см; далее почвенный покров 50 – 60 см.
На дне озера глинистые частички в виде ряби. Это осадочные рыхлые породы, они залегают горизонтально. Возраст – четвертичный, по происхождению – озерные отложения. Дисперсный рыхлый грунт.