Гидродинамические системы

20. Оползни. Оползень — отделившаяся масса рыхлых пород, медленно и постепенно или скачками оползающая по наклонной плоскости отрыва, сохраняя при этом часто свою связанность, монолитность и не опрокидывая при этом свой грунт. Оползни возникают на склонах долин или речных берегов, в горах, на берегах морей, самые грандиозные на дне морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами. Смещение крупных масс земли или породы по склону или клифу вызывается в большинстве случаев смачиванием дождевой водой грунта так, что масса грунта становится тяжелой и более подвижной. Может вызываться также землетрясениями или разрушающей деятельностью моря. Силы трения, обеспечивающие сцепление грунтов или горных пород на склонах, оказываются меньше силы тяжести, и вся масса горной породы приходит в движение. Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается: 1. увеличением крутизны склона в результате подмыва водой; 2. ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами; 3. воздействием сейсмических толчков; 4. строительной и хозяйственной деятельностью.

21. Морены, их классификация. Море́на — геологическое тело, сложенное ледниковыми отложениями. Представляет собой несортированную смесь обломочного материала самого разного размера — от гигантских глыб-отторженцев, имеющих поперечник до нескольких сотен метров, до глинистого материала, образующегося в результате перетирания обломков ледником при его движении. Мореной называются как ледниковые отложения, перемещаемые ледником в настоящий момент, так и уже отложенные осадки. Поэтому при классификации морен выделяют движущиеся и отложенные. По способу формирования морены подразделяются на: 1. Основные (донные) морены — обломки пород, переносимые внутри ледникового покрова и в его основании. После таяния и высвобождения из-под льда донные морены образуют обширный и довольно ровный слой моренных накоплений. 2. Боковые морены. 3. Центральные морены — образуются в результате слияния ледников. 4. Конечные морены — образование поперечной насыпи обломков на участке максимального распространения ледника. Часто являются естественной причиной образования водоёмов ледникового происхождения.

22. Типы подземных вод, их динамика. По условиям залегания подземные воды подразделяются на несколько видов: 1. почвенные; 2. грунто́вые; 3. межпластовые; 4. артезианские; 5. минеральные. Двигаясь сверху вниз по разрезу вначале встретимся с почвенными водами, располагающимися в поверхностной зоне промачивания дождевыми осадками и конденсации влаги из воздуха. Это воды висячие, не подстилаемые водоупором. Обычно здесь содержится лишь очень немного гигроскопической и пленочной воды, а во влажные сезоны еще и капиллярной. Почвенная вода играет очень большую роль в питании растений, но добыть ее колодцами, как правило, невозможно. Зона почвенных вод в разных породах и при разных климатических условиях может иметь различную мощность. В песках она измеряется сантиметрами, а в глинах и суглинках — дециметрами и даже метрами.

23. Эоловые отложения. Пустыни. Пустыни - области земной поверхности, где из-за слишком сухого и жаркого климата может существовать только очень скудный растительный и животный мир; обычно это области с низкой плотностью населения, а иногда вообще ненаселенные. Этот термин относится также к районам, неблагоприятным для жизни вследствие холодного климата (т.н. холодные пустыни). Перенос частиц ветром совершается во взвешенном состоянии или путём перекатывания, в зависимости от скорости ветра и размера частиц. Во взвешенном состоянии переносятся глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. Песчаные частицы переносятся в основном перекатыванием по земле, иногда перемещаются на небольшой высоте. При уменьшении скорости ветра и других благоприятных условиях происходит отложение переносимого материала (аккумуляция) — образуются ветровые (эоловые) отложения. Для строительства большое значение имеет закреплённость песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закреплённые (грядовые, бугристые) пески.

24. Осадки батиальной области. — осадки промежуточной обл. между шельфом и ложем океана (см. Область батиальная); в устаревшей фациальной классификации донных отл.— тип осадков, образующихся вблизи суши на глубинах от 200—500 до 3000—4000 м. Для совр. образований термин О. б. может рассматриваться как син. термина “осадки континентального склона”. Однако для многих древних глубоководных отл. обычно нельзя установить однозначно, образовались ли они на аналогах совр. материкового склона или в глубоких депрессиях — прогибах. В таких случаях для их обозн. лучше употреблять термин “батиальные осадки”, подразумевая под ними умеренно глубоководные отл., образовавшиеся на глубинах от 200 — 500 до 2000 — 3000 м.

25. Образование торфа и угля. Органические остатки (главным образом остатки растений) в болотах постепенно превращаются в торф, из которого в дальнейшем образуется каменный уголь. Главным источником накопления торфа и угля служит растительная клетчатка, образующаяся за счет крахмала, синтезируемого зелеными растениями. Эти растения поглощают углекислоту из воздуха и разлагают се на углерод и кислород при помощи хлорофилла под действием солнечных лучей. Кислород при этом выделяется растениями обратно в атмосферу, а углерод накапливается в их тканях, входя в состав крахмала.

26. Трещинные воды. ТРЕЩИННЫЕ ВОДЫ — подземные воды, залегающие и циркулирующие в плотных осадочных, магматических и метаморфических горных породах, нарушенных трещинами. Эти воды перемещаются по системе сопряжённых трещин различных размеров, образующихся в горных породах под воздействием тектонических, климатических, геоморфологических и других факторов. Горизонты трещинных вод чаще всего характеризуются относительно высокими фильтрационными свойствами, низкой минерализацией, безнапорным или слабонапорным режимом. С трещинными водами связаны повышенные водопритоки (иногда внезапные прорывы) в горные выработки, для ликвидации которых проводят мероприятия по водозащите выработок.

27. Гидрогеологические свойства горных пород. Важнейшими свойствами горных пород в отношении к подземным водам являются их водопроницаемость и влагоемкость. Водопроницаемость. Свойство породы пропускать сквозь себя воду, отнесенную к категории гравитационной, называется водопроницаемостью.
Последняя определяется наличием пустот в породе, т. е. пористостью у зернистых пород и скважистостью или трещиноватостью у пород массивных. Водонепроницаемость представляет собой обратное свойство. Под пористостью понимают сумму объемов пустот в породе. В зависимости от размера пор выделяют: крупные поры (не капилляры), диаметр которых превышает 1 мм; капилляры с диаметром отверстий от 0,5 до 1 мм; убкапилляры до 0,002 мм в диаметре. Пористость определяется следующим методом: кусок породы взвешивают в воздушно-сухом состоянии; затем породу насыщают водой и снова взвешивают. Разница весов даст представление об объеме воды, заполнившей поры, а следовательно, и о пористости данной породы.

28. Происхождение и распределение морских осадков. С удалением от береговой линии в море возрастает значение процессов отложения осадков. Эта сторона геологической деятельности моря наиболее важна, так как во все эпохи истории Земли море покрывало большую часть поверхности земного шара; поэтому среди осадочных горных пород наиболее распространены породы морского происхождения. Материал, из которого слагаются морские отложения, образуется главным образом за счет сноса с суши. Он поступает в море в виде водных растворов или твердых частиц. Растворенный в воде материал переходит в осадок или химическим путем, выпадая из раствора, или через посредство живых организмов. Отложение твердых частиц, поступающих с суши, подчиняется одинаковым закономерностям независимо от их происхождения. По способу образования различают осадки: терригенные, образованные за счет сноса и переотложения обломочного материала, возникающего на суше при разрушении горных пород, или за счет вулканических выбросов; органогенные, происшедшие за счет скопления на дне моря остатков организмов или при участии жизнедеятельности последних; химические, осаждающиеся химическим путем из морской воды.

29. Температура и химический состав подземных вод. Температура подземных вод изменяется в широких пределах. В высокогорных районах и в области распространения многолетней мерзлоты она низкая; высокоминерализованные воды местами имеют даже отрицательную температуру (—5° С и ниже). В районах молодой вулканической деятельности, а также в местах выходов гейзеров (Камчатка, Исландия и др.) температура воды иногда превышает 100° С. Температура неглубоко залегающих подземных вод. В средних широтах обычно изменяется в пределах 5-12° С и обусловливается местными климатическими (в основном) и гидрогеологическими условиями. В природных водах в настоящее время обнаружено в растворенном виде свыше 80 элементов периодической системы Менделеева. Следовательно, подземные воды являются природными растворами. Наиболее распространенными в природных водах элементами являются CI, S, С, Si, N, О, Н, К, Na, Mg, Ca, Fe, Al; другие элементы встречаются реже и обычно в небольших количествах.

30. Осадки шельфовой зоны. Шельф (shelf) область мелкого моря (до 200 м), являющаяся затопленной окраиной материка. В результате геологической работы моря образуются морские отложения. Осадочные отложения на Шельфе представлены мощными толщами терригенных, карбонатных, иногда соленосных, континентальных и прибрежно-морских (пассивные окраины), вулканогенных, морских и прибрежно-морских (активные окраины) отложений возрастом от юры и моложе.