Методические указания к выполнению контрольных работ

Студент выполняет контрольную работу по варианту, в зависимости от последней цифры зачетной книжки студента.

Контрольные работы состоят из теоретических вопросов и практических задач. Ответы должны быть полными, но достаточно краткими. Текст сопровождается иллюстрациями. В начале работы необходимо поместить оглавление, а в конце – список использованной литературы с указанием автора, названия книги, места издательства, года издания, количество страниц.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Вариант 1

1. Общая характеристика эндогенных и экзогенных геологических процессов, их роль в строении земной коры и формировании рельефа земной поверхности. Техногенные процессы, их влияние на рельеф, строение земной поверхности и взаимосвязь с природными процессами.

2. Тектоника. Типы тектонических движений и деформаций: колебательные (вертикальные и горизонтальные), пликативные (складки, их определение, основные элементы и классификация) и дизъюнктивные (разрывные тектонические нарушения, основные элементы и классификация). Влияние тектоники на строительство инженерных сооружений, формирование месторождений полезных ископаемых и условия их разработки.

3. Формы нахождения минералов в природе. Аморфные и кристаллические минералы, минеральные агрегаты (зернистые, землистые, натечные, друзы, секреции, конкреции, псевдоморфозы).

Вариант 2

1. Физические свойства минералов: механические, оптические, электрические, прочие….

2. Классификация магматических пород по происхождению. Интрузивный магматизм. Магма, её состав, свойства, причины возникновения и разнообразия. Магматическая и кристаллизационная дифференциация, ассимиляция и ликвация магмы. Стадийность магматического процесса. Формы залегания интрузивных магматических пород.

3. Озера и болота. Типы озер и типы болот по происхождению. Геологическая работа озер и болот по разрушению, переносу и накоплению горных пород. Озерные и болотные отложения, полезные ископаемые озерного и болотного происхождения (торф, уголь, железные руды, соли).

Вариант 3

1. Общая характеристика минералов класса самородные элементы (золото, медь, графит, алмаз, сера) их отличительные особенности, применение.

2. Классификация магматических пород по происхождению и по содержанию $Ю₂. Эффузивный магматизм, типы вулканических излияний, продукты вулканической деятельности, отличительные особенности интрузивных и эффузивных магматических пород, поствулканические явления и процессы. Географическое размещение вулканов, зоны современного вулканизма.

3. Ледники. Условия образования ледников, понятие о снеговой границе, типы ледников. Геологическая работа ледника по разрушению, переносу и накоплению горных пород. Ледниковые формы рельефа, экзарация, морены.

Вариант 4

1. Общая характеристика минералов класса сульфиды (халькогениды), их отличительные особенности, применение.

2. Постмагматические процессы при интрузивном магматизме (пегматитовый, пневматолитовый, гидротермальный). Месторождения полезных ископаемых связанные с магматическими и постмагматическими горными породами.

3. Подземные воды. Определение и классификация воды по происхождению, условиям залегания и химическому составу. Основные признаки и свойства грунтовых, межпластовых и артезианских подземных вод.

Вариант 5

1. Землетрясения, их причины и классификация: эндогенные (тектонические и вулканические), экзогенные (карстово-обвальные) и техногенные. Гипоцентр и эпицентр землетрясений, глубина залегания очагов. Сила и энергия землетрясений, способы их измерения и оценки (шкала М5К-64, шкала Рихтера). Сейсмическое районирование и строительство.

2. Карстовые процессы и формы рельефа. Геологическая работа подземных вод по разрушению, переносу и накоплению горных пород. Обводнение склонов и горных выработок. Минеральные и термальные подземные воды и их комплексное применение.

3. Составить таблицу основных свойств минералов, которые добывают в качестве руды на свинец и цинк, вольфрам.

Вариант 6

1. Общая характеристика минералов класса оксиды и гидроксиды, их отличительные особенности, применение.

2. Строение планеты Земля. Внутренние (земная кора, мантия и ядро) и внешние (атмосфера и гидросфера) оболочки Земли, их состав, свойства и характерные особенности строения, методы изучения. Схема строения земной коры материкового и океанического типов.

3. Реки. Основные элементы речных систем: исток, устье, русло, приток, водораздел, площадь водосбора, базис эрозии и продольный профиль реки. Временные (ручьи) и постоянные водотоки (реки). Геологическая деятельность рек по разрушению, переносу и накоплению горных пород. Стадии развития речной долины (ущелья, водопады и пороги, меандры и старицы, острова, дельты, террасы). Образование речных россыпей.

Вариант 7

1. Основные структурные элементы земной коры: геосинклинали, платформы, горно-складчатые области. Стадии развития геосинклиналей, эпохи складчатости. Строение платформ, щиты, древние и молодые платформы.

2. Геологическая деятельность Мирового океана, способы разрушения переноса и накопления горных пород. Факторы, влияющие на интенсивность разрушения морских берегов. Прибрежные формы рельефа (утесы, волноприбойные ниши, пляжи, лагуны, заливы и мысы, бары). Механическая и химическая дифференциация осадков (шельф, материковый склон, ложе океана), регрессивная и трансгрессивная последовательности накопления осадков. Диагенез осадков. Месторождения полезных ископаемых моря.

3. Составить таблицу основных свойств минералов, которые добывают в качестве руды на молибден, сурьму, литий и бериллий.

Вариант 8

1. Метаморфизм, факторы и типы метаморфизма (региональный, контактовый дислокационный, метасоматоз). Продукты метаморфизма (метаморфические горные породы). Понятие о фациях метаморфизма. Полезные ископаемые метаморфических пород.

2. Выветривание: физическое, химическое, биологическое. Факторы, влияющие на ход процесса, продукты выветривания. Значение выветривания в изменении состояния и свойств горных пород. Коры выветривания, их строение (профиль), возраст (древние, молодые) и месторождения полезных ископаемых.

3. Составить таблицу основных свойств минералов, используемых в пищевой, химической промышленностях и в качестве удобрений для сельского хозяйства.

Вариант 9

1. Геофизические поля Земли: магнитное, гравитационное и тепловое. Причины их возникновения, основные характеристики и аномалии. Применение знаний о геофизических полях для геологических исследований и горного дела.

2. Геологическая деятельность ветра, способы разрушения (корразия), переноса (дефляция) и накопления гонных пород (пустыни). Типы пустынь и благоприятные условия для их образования. Эоловые формы рельефа (дюны, барханы). Причины хозяйственной деятельности человека, приводящие к появлению и расширению пустынь. Способы предотвращения развития пустынь.

3. Общая характеристика минералов класса силикаты, их отличительные особенности, применение.

Вариант 10

1. Время в геологии, относительное и абсолютное летоисчисление. Стратиграфический, палеонтологический и изотопный методы определения возраста горных пород. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы с краткими сведениями о геологической истории Земли и истории развития органического мира.

2. Осадочные горные породы, классификация и характеристика обломочных, хемогенных и органогенных пород, их структурно-текстурные особенности. Перечислить полезные ископаемые, связанные с осадочными горными породами.

3. Общая характеристика минералов класса карбонаты, их отличительные особенности, применение.

Задание №1 «Свойства минералов»

Составить характеристики свойств минералов, взятых из таблицы 1 и представить их в таблице, составленной по форме 1.

Таблица 1

Форма 1

Задание №2 «Свойства горных пород»

Составить характеристики свойств горных пород, взятых из таблицы 2 и представить их в таблице, составленной по форме 2.

Таблица 2

Форма 2

Задание №3 «Анализ геологического строения условной площадки»

Из рис.1 выбрать схему, соответствующую своему вари­анту, и изобразить ее дважды. Размер изображения 6 х 5 см, расстояние межу ними 1 см. На одном изображении площадки слои горных пород раскрасить в цве­та, соответствующие международным стандартам. На другом - нанести соответствующий крап (таблица 3).

Представить условные обозначения, расположив их в строгом хроно­логическом порядке. Изучив геологический разрез, представленный на рисунке, назвать возраст горных пород, слагающих площадку. Перечисление производится в хронологическом порядке - от древних к молодым. Указать имеющиеся в разрезе стратиграфические перерывы (переры­вы в осадконакоплении), сравнив перечень слоёв на своей площадке с международной геохро­нологической шкалой. Если на разрезе слои расположены горизонтально и параллельно друг другу, то залегание считается ненарушенным, тектонические дислокации от­сутствуют. Такое залегание может быть согласным (непрерывная последовательность слоёв) или характеризоваться параллельным несогласием, если есть страти­графические перерывы, и развития этого участка. Если слои на разрезе выведены из горизонтального положения, имеет место тектоническая дислокация. Следует назвать её вид (складчатая или разрывная). Дать название дислокации. Указать возраст тектонической дислокации. Для её образования гор­ные породы должны быть изначально отложены в горизонтальном положении, и лишь затем, подвергнувшись действию тектонических движений, изменить форму.

Чтобы проанализировать строение участка земной коры, необходимо ви­зуально разделить весь разрез на отдельные пачки, состоящие из нескольких слоёв, руководствуясь их залеганием. Для определения времени формирования той или иной дислокации учитывают, какой из слоёв является в ней самым мо­лодым.

Например, если складка содержит горные породы пермского, триасового, юрского и мелового возраста, то самыми молодыми в данном случае являются породы, образовавшиеся в меловой период (таблица 3). Это значит, что дислокация сформировалась после мелового периода.

Рис.1 «Условные площадки»

Таблица 3

Пример выполнения:

Территория площадки сложена породами каменноугольного (С), перм­ского (Р), триасового (Т), юрского (J), неогенового (N) и четвертич­ного (Q) возраста

Стратиграфический перерыв наблюдается между породами юрского и неогенового возраста. Отсутствуют отложения мелового и палеогеново­го возраста. В кайнозойское время произошло накопление неогеновых и четвертичных отложений, залегающих между собой согласно. Толща же кайнозойских пород залегает несогласно по отношению к более древ­ним палеозойским и мезозойским отложениям

Тектоническая деформация пород произошла после юрского периода (J), о чем свидетельствуют смятые в антиклинальную складку породы юрского, триасового, пермского и карбонового возраста, залегающие между собой согласно.

Задание № 4 «Построение геологического разреза по данным буровых работ»

На участке вдоль прямой линии пробурено 3 скважины (номера скважин взять из таблицы 4) на расстоянии 75 метров друг от друга. Построить геологический разрез по данным журнала документации буровых скважин (таблица 5), используя горизонтальный масштаб 1:1000, вертикальный масштаб 1:1000.

Таблица 4

Таблица 5

Продолжение таблицы 5

Указания к выполнению задания № 4

Построение геологических колонок

Построение геологических колонок рекомендуется производить на миллиметровке в следующей последовательности.

1. Вычерчиваются необходимые для построения колонки столбцы: 1- глубина; 2- номер слоя; 3- возраст породы; 4- мощность слоя; 5- абсолютная отметка подошвы слоя; 6- колонка;7- абсолютная отметка подземных вод; 8- описание пород (см.рис. 2.1)

2. Принимается вертикальный масштаб.

3. В столбце 1 наноситься в принятом масштабе шкала глубин.

4. На шкале глубин отмечается мощность (толщина) первого слоя и проводиться тонкая горизонтальная линия.

5. В графах 2,3,4, указывается по данным описания буровой скважины, соответственно, номер слоя, возраст породы и мощность слоя.

6. Высчитывается абсолютная отметка подошвы (низа) слоя, которая равна разности отметки устья скважины и мощности слоя. В средней части графы 6 вычерчивается условно в центральной части скважина, а остальная часть заштриховывается в соответствии с условным обозначением данной породы (по приложению 3)

1. В графу 7 заносится отметка подземных вод.
2. В графе 8 производиться описание породы.
3. Производиться построение и описание второго и последующих слоев породы.

10. По окончанию построения геологической колонки дается ее описание.

Пример построения геологической колонки

Пусть требуется построить и дать описание геологической колонки № 6 по описанию буровой скважины данной в таблице 5

№ скваж. и абс. отмет. устья, м	№ слоя	Геоло-гический возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м
появившегося	установившегося
			Суглинок бурый плотный	4,7
			Супесь желтая	13,9
			Песок средней крупности	20,8	15,8 (13.03)	16,2 (18.09)
			Известняк трещиноватый	45,4
			Аргиллит серый	65,2
			Гранит трещиноватый	67,0	65,2 (18.03)	1,3 (19.03)

Масштаб колонки принимаем 1:500. В графе 1 проставляем в заданном масштабе шкалу глубин, считая началом устье скважины (точку пересечения ствола скважины с поверхностью земли). Затем из данных по скважине откладываем в графе 5 глубину залегания подошвы каждого слоя и через полученные точки проводим горизонтальные линии. Абсолютные отметки (графа 5) подошв слоев определяем как разность абсолютной отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя (слой 3: 116,7 – 20,8=95,9). После записи в графе 5 можно сделать проверку: разность абсолютных отметок подошв соседних слоев равна мощности слоя (слой 3: 102,8-95,9=6,9). Графы 2 и 3 заполняем по описанию скважин. Мощность первого слоя (графа 4) равна глубине залегания его подошвы. Мощность остальных слоев вычисляем как разность глубин залегания подошв последующего и предыдущего слоев (слой 3: 20,8-13,9=6,9). В середине графы 6 двумя тонкими линиями обозначаем ствол скважины и с обеих сторон ствола показываем условными обозначениями литологический состав пород каждого слоя. Эти обозначения берем из стратиграфической колонки к соответствующей карте. Стволы скважин в интервалах развития водоносных слоев затемняем. В графе 7 проводим абсолютные отметки установившегося уровня грунтовых вод (вертикальной линией со стрелкой в конце).

Пример геологической колонки.

Геологическая колонка № 6 карты 1.

Геологическая отметка устья 116,7 м.

Абсолютная отметка забоя 49,7 м.

Методика построения геологического разреза

по данным буровых работ

1. В таблице вариантов найти номера скважин, по которым нужно построить геологический разрез, а в приложении А – их характеристики. Предложенная в задании очерёдность скважин должна строго соблюдаться при выполнении работы.

2. Задание составлено так, чтобы готовая работа поместилась на листе бумаги формата А4, расположенном горизонтально. В нижней части листа во всю его длину построить таблицу, включающую в себя 5 граф: номер скважины, абсолютная отметка устья, абсолютная отметка забоя, уровень воды в скважине, расстояние между скважинами.

3. Выбрать для разреза горизонтальный и вертикальный масштабы.

Слева от предполагаемого разреза построить шкалу, отображающую вертикальный масштаб. Длина шкалы будет зависеть от глубины скважин. Нужно сравнить параметры всех задействованных скважин и выбрать из них минимальную отметку забоя и максимальную отметку устья. Нижняя отметка шкалы должна находиться на 1-2 см ниже минимальной отметки забоя, а верхняя – на столько же выше максимальной отметки устья. Например, если минимальная отметка забоя 42 м, а максимальная отметка устья 63 м, то для построения разреза необходима шкала, включающая высотные отметки от 40 до 65 м включительно. Нумерацию на шкале рекомендуется начинать снизу вверх по возрастанию абсолютных отметок.

При работе с пластами большой мощности масштабы могут быть одинаковыми. В других случаях, а так же в целях уменьшения длины разреза, горизонтальный масштаб можно принять в несколько раз меньше вертикального, но с таким расчетом, чтобы не получилось слишком большого искажения рельефа местности, обычно Мг 1:500 или 1:1000; Мв 1:100.

4. На расстоянии 1,5-2 см от шкалы провести жирную прямую вертикальную линию, изображающую ствол первой по порядку скважины. Ограничить её снизу коротким горизонтальным штрихом – так обозначают забой скважины.

Аналогично изобразить остальные скважины с учетом абсолютных отметок устья и забоя, а так же расстояния между скважинами.

Устья скважин соединить плавной линией для получения топографического профиля участка.

5. На линиях горных выработок, каждый раз начиная от устья, отложить в заданном масштабе границы пластов горных пород, отвечающие записям в журнале. Справа от ствола скважины подписать значения абсолютных отметок подошв пластов.

6. Границы одинаковых отложений в соседних скважинах соединить плавными линиями, которые будут являться графической интерполяцией положения пластов горных пород между выработками. Если порода, имеющаяся в одной скважине, отсутствует в соседней, то её следует выклинивать на середине расстояния между выработками.

7. Если подземные воды достигнуты горными выработками, то в каждой скважине отображают положение их уровня синим цветом. Самые верхние отметки (УГВ – уровень грунтовых вод) соединить плавной синей линией, аналогично границам пластов.

8. Окончательно оформить разрез штриховкой пород однородного состава и одинакового возраста общепринятыми условными обозначениями.

9. Справа от разреза указать расшифровку условных обозначений. Масштабы изображения записать под заголовком работы.

Приложение 1

Геохронологическая таблица