Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Геологическая деятельность эоловых процессов





Эол – бог ветра в древней Греции. Разрушительная и созидательная деятельность эоловых процессов на примере пыльных бурь. Пыльная буря – это песчано-пылевый поток шириной до 300-500 км со скоростью V=60 км/ч, который в сотни тысяч (!) раз переносит больше обломочного материала, чем река шириной 2-3 км при V=5-10 км/час. В пыльной буре по поверхности земли и выше (до 1-2 м) движется щебень и грубый песок.

Пыльная буря зимой-весной 1969 г. на Северном Кавказе дала заносы пыли со снегом до 3-4 м. Выдувание (дефляция) создает котловины выдувания. Б.А.Федорович описал котловину в Казахстане длиной до 145 км, шириной 2-10 км и глубиной от 100 до 142 м. Считается, что впадины, занятые пустынями, созданы ветром. В открытых пустынях остается только песок и реже галька. Весь пылеватый и глинистый материал уносится пыльными бурями за сотни и тысячи км. Подсчитали, что только одна буря 1960 года в Предкавказье вынесла 20-25 км3 пыли. Это горная гряда длиной 25 км, шириной 2 км и высотой 1 км. Наша Сенгилеевская котловина, возможно, эолового происхождения. Долина р. Ташлы также очень велика для такой малой реки. Возможно, ветер унес материал из нее. Образование и перенос пыли в природе – это громаднейший, непрерывный, формирующий процесс, переворачивающий внешнюю часть земной коры, наполняющий океаны и моря и сглаживающий горы. Наша пыль достигала и сейчас засыпает Атлантический океан.

Корразия -обработка песчаным потоком (ветром) горных пород, разрушение телеграфных столбов, фасадов зданий подобно работе пескоструйного аппарата. При этом образуются останцы в виде столбов, грибообразные формы, качающиеся камни. Эоловые отложения могут быть в виде песков и пылевато-глинистых лессовых грунтов.

Дюны – холмовидные накопления песка на побережьях рек, озер, морей высотой до 20-40 м возле какого-либо препятствия (здания, неровности рельефа, кустарники). Дюны распространены на Рижском взморье, на побережье Бискайского залива во Франции. Их скорость движения изменяется от 1 до 20 м/год. Песчинки перекатываются ветром с пологой стороны дюны на другую, крутую часть с углом откоса α =30-33о. Растительность задерживает края дюны. Дюны образуют цепь холмов.

Барханы образуются в пустынях при преобладании ветра одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы. Их поперечный разрез также асимметричный: наветренный склон пологий – до 12о, подветренная часть – крутая – 30-40о. Высота барханов достигает 60-70 м, а в Средней Азии и Сахаре – до 200 м, ширина барханов – десятки и сотни метров. Барханные цепи занимают сотни и тысячи км2 (пустыни Кара-Кум, Кызыл-Кум). Скорость движения барханов - от 5-6 до 50-70 м/год, но были случаи - несколько метров в сутки.

Опасность подвижных песков состоит в том, что они заносят поля, каналы, железные и автодороги, дома и целые селения (Франция, Прибалтика, где в г.Лиепая дюна высотой 70 м накрыла селение).

Борьба с подвижными песками: 1) посадка растительности и сохранение растительного покрова, ограничение выпаса скота, 2) возведение щитов и заборов, 4) покрытие песков камышом, хворостом, соломой, дерниной, 4) мелиорация (закрепление) песков силикатизацией, битумизацией, глинистыми суспензиями.

Второй тип эоловых отложений - лессовые породы. Их характеристика дана при рассмотрении осадочных пород.

12.. Выветривание (физическое, химическое, биологическое).

Процессы внешней динамики Земли (экзогенные геологические процессы) идут на поверхности Земли. Их источником и движущей силой является Солнце (внешний источник). К экзогенным процессам относятся: выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных и атмосферных вод, ледников, морей, океанов, рек, ледников, подземных вод. Эти процессы не менее грандиозны и не менее опасны для инженерных сооружений (ураганы, бури, оползни, паводковые разливы рек, подтопление территорий и мн. др.). Процессы внешней динамики повсеместны, часто носят скрытый характер, но их действие и результаты в планетарном масштабе очень большие. Эти процессы сметают горы с лика Земли, переносят миллионы км3 горных пород и воды.

Выветриванием называются процессы разрушения и изменения состава горных пород, происходящие под воздействием воздуха, воды, льда, колебаний температуры, жизнедеятельности живых организмов. Выветриванию подвергаются не только природные горные породы и минералы, но и искусственные строительные материалы – стены и фундаменты зданий, подземные и наземные строительные конструкции, коммуникации, трубопроводы и т. д. (пример, Египетские пирамиды).

Наиболее активно процессы выветривания наблюдаются в верхней части земной коры, на контакте с атмосферой. Атмосфера – это не только газы, но и атмосферная влага в виде дождя, снега, льда, и колебания температуры. С глубиной интенсивность выветривания ослабевает. Глубина воздействия поверхностных агентов зависит от состава и строения пород. В плотных скальных породах процесс выветривания идет лишь с поверхности, в пористых и трещиноватых грунтах глубина выветривания больше, до 5-10 м. Инженерная деятельность человека способствует проникновению агентов выветривания в толщу пород (отрывка котлованов, проходка тоннелей, шахт). Процессы выветривания дробят и разрушают горные породы, изменяют их химико-минералогический состав, ухудшают строительные свойства грунтов. Первичная монолитная порода превращается в рыхлое образование. Продукты выветривания горных пород называются элювием, или корой выветривания.

В зависимости от характера агентов выветривания выделяют: физическое (механическое), химическое и биологическое (органическое, выветривание.

Физическое выветривание – это механическое разрушение (распад) горных пород без изменения их минералогического состава. Его агентами (действующими факторами, главными причинами) являются: резкие изменения температуры, механическое действие замерзающей воды, механическая сила ветра, в том числе с ударами песчинок, переносимых ветром, кристаллизация солей в капиллярах, давление растущих корней растений. В результате этих воздействий монолитная порода превращается в рыхлую массу обломков, глыб, щебень, гравий, песок, т.е. в сыпучий материал. Термическое выветривание связано с неодинаковым температурным расширением различных минералов. Например, гранит состоит из кварца, полевого шпата и слюды, которые имеют: αкв=1,4·10-4см/10 см > αп.шп. = 0,8·10-4см/10см, т.е. различие почти в 2 раза. Оно усиливается и тем, что темные минералы - роговая обманка, биотит, авгит и другие нагреваются сильнее. В результате различного температурного расширения в породе возникают внутренние напряжения, которые ослабляют связи в первую очередь на границе зерен. Поэтому крупнозернистые породы разрушаются быстрее мелкозернистых. Даже в однородной (мономинеральной) породе из-за разного нагрева поверхности и внутри массива возникает градиент температур и внутренние температурные напряжения. Сохранению температур и напряжений способствует низкая теплопроводность минералов. Суточные колебания температур изо дня в день расшатывают зерна минералов в монолитной породе, в результате порода превращается в «рухляк».

Замерзание воды при переходе ее в лед происходит с увеличением объема на 10 % и повышением давления в замкнутом объеме до Р=2400 кгс/см2 (чугунная бомба разрывается при замерзании воды). Процесс разрушения горных пород замерзающей водой (льдом) называется «морозным выветриванием».

Следует отметить роль корней деревьев, кустарников и даже травянистой растительности. Верблюжья колючка протыкает ж/б плиту толщиной 20 см. Часто наблюдается разрушение асфальта корнями растений отмосток, от целостности которых зависит долговечность зданий, особенно на просадочных и набухающих грунтах. Корни деревьев часто разрушают фундаменты легких зданий. Но строители часто преувеличивают опасность корней для зданий. Так например, ошибочно в 1982 году была уничтожена высокая ель на даче-музее Ф.И.Шаляпина в г. Кисловодске, посаженная великим певцом в 1902 г.

Деформации соборов Московского Кремля и многих зданий в центре Москвы также связаны с выветриванием - гниением деревянных свай под фундаментами. С другой стороны, набухание деревянных клиньев использовали древние египтяне для отрыва больших блоков от массива песчаников и известняков. Для этого забивали сухие деревянные клинья в трещины и затем их поливали водой.

Увлажнение и высыхание горных пород даже при положительных температурах также вызывает их разрушение. Например, мергели-трескуны в свежих котлованах превращаются в мелкие обломки (КМВ, Железноводск).

К физическому (механическому) выветриванию относится и воздействие ветра, особенно с песком, который как наждак обрабатывает поверхность откосов, выступы горных пород, а заодно и стены домов.

Районы интенсивного физического выветривания – области с резко континентальным климатом, где большой перепад суточных и сезонных температур. Это – холодные северные районы (Якутия, Бурятия) и жаркие пустыни и полупустыни (восточные районы Ставрополья, Калмыкия). Механизм выветривания в этих областях различный: в холодных районах большую роль играет замерзание воды, а в жарких – колебание температуры.

Химическое выветривание протекает в виде реакций с водой и растворенными в ней веществами. Вода в природе никогда не бывает химически чистой и всегда содержит растворенные вещества: О, СО2, органические кислоты, соли – хлориды, сульфаты, нитраты. Вода – универсальный растворитель, т.к. у нее самая большая диэлектрическая постоянная.

Различают следующие процессы химического выветривания: растворение солей;гидратацию, т.е. присоединение воды, часто с увеличением объема (переход ангидрита в гипс сопровождается увеличение объема до 50-60 %); окисление (наиболее интенсивно идет выше уровня грунтовых вод, т.е. в зоне аэрации. Окислению подвергаются сульфиды, силикаты, органические соединения и др.)

По устойчивости к выветриванию различают три типа минералов: высокоустойчивые (кварц, мусковит, лимонит, корунд), среднеустойчивые (ортоклаз, биотит, апатит), неустойчивые (плагиоклаз, пирит, роговая обманка, кальцит).

Скорость химического выветривания зависит от климата. Чем выше температура и влажность, тем интенсивнее выветривание. Из химии известно, что скорость химических реакций при повышении температуры на 100С увеличивается в 2-2,5 раза.

Биологическое (органическое) выветривание протекает под воздействием живых организмов – микроорганизмов (микробов) и макроорганизмов (черви, жуки, личинки, кроты, суслики), включая растения – высшие и низшие (лишайники, мхи, древесная растительность). Микроорганизмы имеют на Земле исключительное распространение. Нет участков суши, где бы не было микробов – вершины гор, глубокие океанические впадины, Арктические области, пески Сахары … всюду в 1 г горной породы можно найти тысячи микробов, а в 1 г почвы > млрд. микробов. Микробы – пионеры жизни. Они живут и осваивают целинные «безжизненные» пространства. За ними идут простейшие – водоросли, лишайники, инфузории, и уже потом – высшие растения. Микробы, как и все живые организмы, поглощают и выделяют вещества, участвуют в разложении крепких пород (например, полевых шпатов). Лишайники и мхи выделяют органические кислоты, которые растворяют камни. Дождевой червь за сутки перерабатывает кг земли. Дарвин посчитал, что почвенный слой не раз прошел через тело дождевых червей. Корни растений выделяют вещества кислого и щелочного состава.

В природе химическое и биологическое выветривание идут вместе, Это называют биохимическим выветриванием. Наиболее ярким примером биохимического выветривания являются почвы. Этот тонкий (0,2-2,0 м) слой на поверхности Земли обеспечивает жизнь растительному и животному миру и человеку.

Оценка выветривания по СНиП и борьба с выветриванием. Оценка выветривания скальных грунтов производится по Квыв= d выв породы/ d невыв породы. В невыветрелых породах Квыв=1,0. Слабовыветрелые скальные грунты имеют Квыв>0,9, выветрелые – Квыв=0,8-0,9, сильновыветрелые (рухляки) – Квыв<0,8.

Для нескальных (например, глинистых) пород в геологическом разрезе всегда можно выделить более слабую зону (кору) выветривания по ожелезнению, трещиноватости, комковатой структуре и дать физические и физико-механические характеристики грунта отдельно для выветрелой и невыветрелой части слоя.

Борьба с выветриванием производится на стадии строительства и эксплуатации объекта. При проектировании фундаментов надо точно определить зону слабых выветрелых грунтов. Фундаменты надо ставить на прочные, невыветрелые грунты. Распространенная ошибка изыскателей включать в один слой (ИГЭ) разрушенную (выветрелую) часть массива и коренную породу, а также не предупреждать в отчетах по изысканиям проектировщика и строителя о легко выветриваемых грунтах, чувствительных к поверхностным агентам (набуханию при замачивании, морозному пучению при промерзании и т.д.). У нас плотные коренные сарматские и майкопские морские глины становятся рыхлыми, слабыми, а на склонах, где глубина выветривания простирается до 10-15 м, в этих глинах развиваются оползни. Основная борьба должна вестись с главным агентом выветривания – водой. Для этого возможны следующие мероприятия:

1) планировка территории для отвода атмосферно-ливневых вод;

2) дренажи для отвода грунтовых вод;

3) гидроизоляция грунтов и подземных строительных конструкций различными изолирующими материалами (гудрон, цемент и пр.). Но лучшим материалом во многих случаях может быть обычный местный суглинок. Из него можно выполнить водонепроницаемое покрытие-экран, вертикальную противофильтрационную завесу (ПФЗ), «глиняный замок». Пески можно пропитать глинистой суспензией (такую глинизацию песков выполнили при строительстве Каракумского канала);

4) недобор грунта до проектной отметки фундаментов, оставшийся «защитный» слой снимают непосредственно перед устройством фундамента. Это особенно важно, если котлованы оставляют на зиму, т.к. верхний слой грунта промерзает, распучивается, набухает, т.е. выветривается, теряет прочность.

Агрессивное воздействие грунтовых вод и грунтов (выше УГВ в зоне аэрации) на фундаменты и подземные коммуникации исключают (нейтрализуют) применением сульфатостойких цементов и гидроизоляцией их поверхностей.

13. Абразионные процессы развиваются в береговой зоне водохранилищ и являются доминирующими в переформировании берегов. Такие изменения существенно осложняют хозяйственное освоение прибрежной зоны водохранилищ. Абразионные процессы активно развиваются по обоим берегам Куйбышевского и Саратовского водохранилищ. В отчетном году отмечена высокая активность процессов абразии в селах Хрящевка, Луначарский, Подвалье, Климовка, Усолье, Березовка (Куйбышевское водохранилище), а так же в селах Давыдовка, Софьино, Федоровка, Солнечная Поляна (Саратовское водохранилище). На остальных участках активность процессов низкая (несколько ниже среднемноголетних значений).

Интенсивность процессов связана с геологическим строением склона, высотой и крутизной абразивного уступа, гидрогеологическими и климатическими условиями района, уровенным и ветровым режимом водохранилища, шириной зеркала воды водоемов. За последние годы выполнено укрепление берега в селах Хрящевка, Екатериновка, Приволжье, п. Приморский. Частично выполнены берегоукрепительные работы в селах Луначарский, Подстепки, Белозерки.

Оползневые процессы. На территории Самарской области в зоне развития современных оползневых процессов на склонах Куйбышевского и Саратовского водохранилищ находятся села Новодевичье, Климовка, Богатырь; приуроченные к долинам больших и малых рек - Кондурча, Самара, Большой Кинель, Сок, Чагра, Большой Иргиз и других - населенные пункты в Кошкинском, Кинельском, Больше-Глушицком, Красноармейском, Алексеевском районах. Широко распространены современные оползневые процессы на территории городских округов Сызрань и Октябрьск, приуроченные к правому высокому склону Саратовского водохранилища и долинам рек Сызранка, Кубра, Крымза, Кашпирка. Активность оползневых процессов с годами не снижается.

В 2007 году отмечена высокая активность процессов в селе Новодевичье, поселках Богатырь и Новокашпирский. Активизировались овражные оползни на станции Погрузная, в г.о. Октябрьск (ул. Прибрежная), поселке Новокашпирский (овраг по ул. Куйбышева).

Овражно-эрозионные процессы являются самым распространенным видом ЭГП на территории области. Активные овражно-эрозионные процессы приурочены к склонам водохранилищ и долинам больших и малых рек области. Условиями, благоприятствующими образованию и разрастанию оврагов, являются: наличие легкоразмываемых грунтов; ливни и бурное весеннее снеготаяние; крутые склоны; низкий базис эрозии; экспозиция склона, значительные перепады температур, проводящие к образованию трещин в грунтах и выветриванию; из техногенных факторов - уничтожение растительности; распахивание склонов (бороздами вниз по склону) и др. Активность овражно-эрозионных процессов в 2007 году – средняя (станция Погрузочная, г.о. Октябрьск (ул. Чкалова, ул. Прибрежная), г.о. Сызрань (ул. Куйбышева, Сады Воложка), села Приволжье, Новодевичье.

Плоскостная эрозия. Широкое распространение на территории области имеют процессы плоскостной эрозии в Волжском, Похвистневском, Большечерниговском, Нефтегорском, Сергиевском и других муниципальных районах. На интенсивность процессов плоскостной эрозии наиболее сильное влияние оказывают рельефные условия – крутизна склонов, их протяженность, форма, экспозиция, глубина базиса эрозии. Определяющее воздействие на развитие процессов оказывает характер почв территории. Большое значение имеют геологическое строение территории, водный баланс в слагающих породах, показатели их размываемости и техногенные факторы. Площадь подверженных воздействию процессам плоскостной эрозии сельхозугодий в Самарской области составляет 11 тысяч км2. В результате плоскостной эрозии ежегодно теряется до 8 миллионов тонн плодородной почвы.

Карстово-суффозионные процессы. На территории области широко распространены карстово-суффозионные процессы (Безенчукский, Шигонский, Ставропольский, Сызранский, Сергиевский, Исаклинский, Волжский и другие муниципальные районы). Активность карстово-суффозионных процессов в последние годы не уменьшается и связана как с геологическим строением, так и с изменением гидрогеологических условий целых регионов (строительство и эксплуатация водохранилищ), добычей полезных ископаемых и т.д. Общая площадь территории области, на которой развиваются карстово-суффозионные процессы составляют около 1524 км2.

Дефляционные процессы широкое распространение получили в Ставропольском, Борском, Богатовском, Безенчукском и других муниципальных районах. Общая площадь территории области, на которой распространены дефляционные процессы, составляет около 672 км2.

Процессы подтопления грунтовыми водами, заболачивания, засоление почв, получили широкое распространение на территории области и связаны как с естественными факторами, так и с хозяйственной деятельностью человека. Подтоплению подвержена западная и центральная часть г.о. Сызрань, жилые массивы г.о. Отрадный, Октябрьск, Чапаевск, пгт Нефтегорск, сел Кулешовка, Бариновка, Утевка, Нижнее Санчелеево и других. Заболачиванию и засолению почв подвержены часть территорий Нефтегорского, Ставропольского Челно-Вершинского, Кинель-Черкасского и других муниципальных районов области. Происходит постепенное заиление многочисленных проток Саратовского водохранилища.

15.
Почвы и земельные ресурсы Самарской области
Самарская область характеризуется значительной неоднородностью природных условий и почвенного покрова, что связано с ее расположением в двух природных зонах – лесостепной и степной, граница которых проходит по руслу реки Самары. Почвенный покров лесостепной зоны представлен в основном выщелоченными и типичными черноземами, среди последних значительные площади занимают остаточно-карбонатные. Относительно небольшое распространение имеют оподзоленные черноземы и серые лесные почвы. Почвенный покров степной зоны представлен преимущественно обыкновенными и южными черноземами, реже темно-каштановыми почвами, солонцами и их комплексами. Абсолютное большинство почв области (до 80%) имеют глинистый и тяжелосуглинистый механический состав. Почвы среднесуглинистого механического состава составляют около 11% территории области, легкие почвы (легкосуглинистые и супесчаные) – 7% и песчаные – 2%. В лесостепной зоне в механическом составе почв нередко наблюдается присутствие крупнообломочного материала в виде щебня и камня. Южная часть области – ковыльно-типчаковые степи – распаханы и в естественном состоянии практически не встречаются. В поймах рек – луга, преимущественно заливные. Структура земельного фонда Самарской области приведена в таблице

 
 

16. Урбанозем — искусственно образованная в процессе формирования городской среды почва, являющаяся биокосной многофазной системой, состоящей из твердой, жидкой и газовой фаз с непременным участием живой фазы, функционирующая под воздействием тех же факторов почвообразования, что и естественные почвы, но с добавлением специфического в городской среде антропогенного фактора.

Урбаноземы формируются на антропогенно-нарушенных или антропогенно-преобразованных (с инородными включениями, нарушенным сложением и т. д.) грунтах, не подвергавшихся целенаправленной биологической рекультивации на глубину корнеобитаемого слоя (до 1.5 метров).

Урбаноземы подразделяются на следующие типы:

1. конструктоземы — целенаправленно создаваемые с помощью искусственных приемов почвы, состоящие из последовательно сменяющихся слоев грунта разного гранулометрического состава и насыщенности органическими соединениями, отсыпаемых для целей конструирования (создания) профиля по аналогу природной модели почвы;

2. индустриземы — почвы промышленно-коммунальных зон, загрязненные тяжелыми металлами, механическими включениями и другими токсичными веществами;

3. агроурбанозем (культурозем) — городские почвы фруктовых и ботанических садов, старых огородов, для которых характерна большая (до 40 см) мощность гумусового горизонта;

4. некроземы — почвы, входящие в комплекс почв городских кладбищ, для которых характерна перемешанность грунтов в слое более 200 см.

17. Тяжелыми металлами называют цветные металлы, плотность которых больше плотности железа. К ним относятся свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, хром, ртуть. Особенностью тяжелых металлов является то, что в небольших количествах почти все они необходимы для растений и живых организмов. Однако превышение допустимого их количества приводит к серьезным заболеваниям.

Установлено, что ртуть в почву поступает с некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из строя измерительными приборами. Например, одна люминесцентная лампа содержит 80 мг ртути. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4 - 5 тыс. т/год. При постоянном поступлении ртути в организм в малых количествах происходит поражение нервной системы, приводящей к легкой возбудимости и ослаблению памяти.

Весьма токсичным для живых организмов является свинец. Из каждой тонны добываемого свинца до 25 кг его поступает в окружающую среду. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу вместе с выхлопными газами автомобилей. Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Попадание свинца в организм человека через сельскохозяйственные продукты может привести к поражению центральной нервной системы, печени, почек и мозга. В промышленных районах содержание свинца в почве в 25 - 27 раз больше, чем в сельскохозяйственных.

Загрязнение почвы медью и цинком ежегодно составляет 35 и 27 кг/км соответственно. Повышение концентраций этих металлов в почве приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Большую опасность для человека представляет накопление в почве кадмия. Потребляя пищу, содержащую повышенные дозы кадмия, приводит к деформации скелета, снижению роста и сильным болевым ощущениям в пояснице.

При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями.

 

Date: 2015-09-05; view: 1193; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию