Территория Беларуси располагается в западной части Восточно-европейской платформы, характеризуется распространением пород платформенного чехла значительной мощности. Среди этих пород основное место занимают терригенные, карбонатные, вулканогенно-осадочные и галогенные комплексы позднего протерозоя и палеозоя. Практически повсеместно представлены образования ледниковой формации четвертичного периода.
Рельеф характеризуется преобладанием плоских и полого-волнистых равнин и низин, речных долин и грядово-увалисто-холмистых комплексов различного размера и конфигурации. В его формировании огромная роль принадлежит покровным оледенениям и их талым водам. Средняя высота поверхности над уровнем моря составляют 160 м с колебаниями высот 80 м в долине Немана, на границе с Литвой до 345 м (г. Дзержинская на минской возвышенности). Глубина расчленения рельефа изменяется от 5 м в наиболее пониженных междуречьях до 100 м в местах, где возвышенности сопрягаются с речными долинами. Примерно ¾ территории занимают низины и равнины, ¼ - возвышенности. Наиболее возвышенные западная и центральная части республики, где размещены Гродненская, Волковысская, Слонимская, Новогрудская, Минская, Оршанская возвышенности, Ошмянские гряды и другие более мелкие комплексы краевых более мелких образований, формирующих Белорусскую гряду. В северном и южном направлениях от Беларусской гряды местность постепенно понижается. На севере простираются Полоцкая низина и Нарочано-Вилейская равнина, на юге – Центрально-березинская и Оршанско-могилевская равнины, плавно переходящие в Полесскую и Приднепровскую низины.
Пинский район. В геоморфологическом отношении территория Пинского района расположена в центральной части Полесской низменности. Образование территории района связано с формированием Припятской впадины и по возрасту относится к концу олигоцена. В это время вышедший из-под уровня моря облик поверхности был близок к современному, хотя рельеф постоянно менялся под влиянием альпийского горнообразования и новейших тектонических движений.
Южная часть Пинского района является заболоченной поверхностью. В центре представлена холмисто-увалистыми и увалистыми краевыми ледниковыми образованиями днепровского оледенения и волнистыми и пологоволнистыми флювиогляциальными равнинами и низинами сожского оледенения. На севере располагаются плоские озерно-аллювиальные низины позерского возраста.
На севере и западе района характерны краевые ледниковые гряды, на юго-западе присутствуют эоловые холмы и гряды.
Задание № 9
Составить описание пирокластического генетического типа четвертичных отложений (вариант 2)
Генетические типы пирокластических отложений
Для обозначения всех видов потоков, сложенных раскаленными обломками было предложено название - пирокластические потоки.
Пирокластические потоки представляют собой смесь разноразмерного пирокластического материала и газа, имеющую в основном ламинарное течение; причем количество обломков в смеси значительно превышает газовую составляющую. (рис 3)
Рисунок 4.Пирокластические отложения андезитовых вулканов.
Главными механизмами образования пирокластических потоков считаются: а) коллапс эруптивной колонны; б) коллапс экструзивного купола или фронта лавового потока на его склоне.
Рис.5. Механизм образования пирокластических потоков: а) коллапс эруптивной колонны (суфриерский тип); б) коллапс экструзивного купола или фронта лавового потока на его склоне (тип мерапи).
В первом случае образование потоков происходит в результате обрушения части вертикальной колонны, в которой скорость подъема и несущая способность газопепловой струи достигают минимума (рис.25а). Такой механизм образования потоков называется "суфриерским" [, по вулкану Суфриер, где он четко проявляется. Дальность распространения потоков, в основном, определяется количеством движения и гравитацией, но велика роль в этом также газонасыщенности и автоэксплозивности материала.
Второй тип механизма образования потоков получил название "тип мерапи"(рис.5б). По мере роста экструзивного купола вулкана его отдельные секторы постепенно становятся неустойчивыми и обрушиваются, в результате чего по склону вулкана скатываются пирокластические массы, похожие на лавины. Такие же лавины формируются в результате обрушения крутых фронтальных частей лавовых потоков на куполе вулкана.
Рис.6. Схематические представления о механизмах образования пирокластических отложений: а) отложения пирокластических потоков залегают согласно рельефу - в долинах; б) отложения пирокластических волн имеют разные мощности на возвышенностях и в долинах - формируются из приземного пирокластического облака, испытывающего гравитационное воздействие; в) пеплы облаков пирокластических потоков отлагаются слоем равной мощности на потоках и вокруг них.
Пирокластические потоки распространяются с высокой скоростью - до 200 м/сек двигаясь в первой части своего пути по желобам и каньонам (рис.6). Их высокая мобильность объясняется выделением растворенного газа при разрушении ювенильных стекловатых частиц и литоидных обломков (явлением автоэксплозивности); нагреванием и расширением воздуха, захваченного фронтом и боковыми частями потока. Кроме этого, при формировании эруптивной колонны происходит засасывание в нее воздуха, который затем способствует мобильности пирокластических потоков, образующихся при коллапсе колонны. Пирокластические потоки могут преодолевать высокие препятствия, что связано, не с расширением газов, а с количеством движения.
Для пирокластических потоков характерно хаотическое распределение разноразмерных обломков в заполнителе. Часто в разрезах отложений потоков наблюдается также концентрация обломков полосами в средних или верхних их частях, связанная с локальными ускорениями перемещения материала потоков.
Обломки в потоках представлены полуокатанным ювенильным пемзовидным материалом, а также и резургентным, состав которого многообразен: магматические "корки" с границ очага, породы выводного канала вулкана, обломки с подошвы и боковых частей долины, по которой следует поток и т.д. "Резургентными" считают также породы растущего экструзивного купола, подвергшиеся постмагматическому преобразованию в периоды межкульминационных фаз развития купола и обрушившиеся во время извержения вулкана. Материал заполнителя пирокластических потоков при движении по склону вулкана хорошо перемешивается, и его состав отражает средний состав продуктов конкретного извержения вулкана.
Различают два основных типа пирокластических потоков. Отложения пирокластических потоков пористых андезитов несортированы, содержание обломков (частиц размером более 2 мм) в них составляет не более 40-30 %, а заполнителя, соответственно - 60-70 %; глыбы достигают размера 1-1,5 м. Потоки залегают согласно рельефу; протяженность их, в зависимости от масштаба извержения, может достигать 10-20 км от кратера. Содержание ювенильного вещества в них бывает до 80 %. Поверхность отложений - ровная.
Задание10 (тип 2)
Для конкретных инженерно-геологических условий (категория пород по сейсмическим условиям 2 и силе землетрясения – 2-3 баллов) составим прогноз характера разрушения зданий и сооружений и влияния на грунты и режим поверхностных и подземных вод.
Землетрясения— подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.
Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. 2 балла — Землетрясение ощущают очень чуткие люди, находящиеся в полном покое.3 балла — Слегка раскачиваются висячие лампы, комнатные цветы, занавеси, открытые двери, неподвижные автомашины.
Таблица 1. Сейсмичность площадки строительства
| Категория грунта по сейсмическим свойствам | Грунты | Дополнительная информация о скоростях сейсмических волн | Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района, баллы | |||
| II | Скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе вечномерзлые, кроме отнесенных к категории I; крупнообломочные грунты, содержащие более 30% песчано-глинистого заполнителя с преобладанием контактов между обломками; пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателями консистенции 0,5; при коэффициенте пористости 0,9 для глин и суглинков и 0,7 - для супесей; вечномерзлые нескальные грунты пластичномерзлые и сыпучемерзлые, а также твердомерзлые при температуре выше минус 2 °С при строительстве и эксплуатации по принципу I | 250-700 | 1,45-2,2 для неводонасыщенных 2,2-3,5 для водонасыщенных | |||
Таблица 2. Реакция на землетрясение.
| I, баллы | Средняя степень реакции на землетрясение (r л) |
| Ощущается людьми на верхних этажах многоэтажных зданий, r Л0 = 0,0 – 0,2 | |
| Ощущаются некоторыми людьми, находящимися в покое в помещениях. Не ощущаются вне помещений. r Л1 = 0,0 – 0,1 |
Таблица 3 –Степени повреждаемости зданий
| Степень повреждений d | Классификация повреждений | ||
| Несущие (конструктивные) элементы | Ненесущие (второстепенные) элементы | ||
| Повреждения отсутствуют | Повреждения отсутствуют | ||
| Повреждения отсутствуют | Легкие пренебрежимые повреждения | ||
| Легкие повреждения, снижающие несущую способность строительного сооружения | Умеренные повреждения | ||
| Умеренные повреждения, заметно уменьшающие несущую способность строительного сооружения | Тяжелые повреждения; возникает вероятность причинения ущерба жизни и/или здоровью людей | ||
| Тяжелые повреждения, состояние строительного сооружения близко к крайне предельному; несущая способность исчерпана; небольшие, частичные обрушения; Высокая вероятность ранений и гибели людей | Очень тяжелые повреждения, Отказ, выход из строя | ||
| Обрушение зданий | Обрушение зданий |
Степени повреждений 2 примерно равна 4-6 балам по шкале Рихтера.
Задание 11. Составить описание одного из генетических типов четвертичных отложений:
Для Пинского района очень характерны просадочные явления и плывуны.
Просадочные явления – просадки, уплотнение грунта, находящегося под действием внешней нагрузки или только собственного веса. Происходят при искусственном замачивании, оттаивании, динамических воздействиях. Величина проседания поверхности,вызванная просадком грунтов, колеблется от долей см до 2 м. просадки могут вызвать образование трещин на поверхности и в массиве грунта. Если фильтрация влаги в просадочных, при замачивании, грунтах происходит после окончания, то возможна послепросадочная деформация грунта за счет выщелачивания из него водорастворимых соединений. Причины – недоутопленное состояние грунта с теряющими прочность при замачивании связями частиц. Просадочные свойства лёсса и лёссовидных грунтов изучаются в компрессионных приборах, путем замачивания котлованов и др. способами. Отношение величины уплотнения грунта при замачивании к первоначальной высоте образца грунта называется относительной просадочностью, возможны при возрастании влажности грунта до некоторой величины и при давлении, превышающем некоторую величину. Условия строительства на лёссе и лёссовидных грунтах подразделяются на два типа: просадки поверхности земли под действием собственного веса замоченного менее 5 см и просадки поверхности более 5 см. Разные типы условий требуют различных строительных мероприятий. Для борьбы с просадочностью в строительстве производится замачивание грунтов, силикатизация, уплотнение, термический обжиг, осуществляются конструктивные мероприятия и устраняются возможности замачивания оснований сооружений.
Плывуны – насыщенные водой рыхлые отложения, способные в результате давления вскрытии их в котлованах, горных выработках, выемках. Они ведут себя подобно вязким жидкостям, приходя в движение и оплывая. Различают псевдоплывуны и истинные плывуны. При промерзании плывун подвергается сильному пучению, слабо фильтрует воду. Борьба с плывунами сводится к их осушению. При проходке туннелей, горных выработок и пр. применяют специальные щиты, кессоны, замораживание и т.п.
Задание №12.