Разрушение горных пород организмами осуществляется физическим или химическим путём. Простейшие растения лишайники способны селиться на любой горной породе и извлекать из неё питательные вещества с помощью выделяемых им органических кислот; это подтверждается опытами посадки лишайников на гладкое стекло. Через некоторое время на стекле появлялось помутнение, свидетельствующее о частичном его растворении. Простейшие растения подготавливают почву для жизни на поверхности горных пород более высокоорганизованных растений.

Древесная растительность иногда появляется и на поверхности горных пород, не имеющей рыхлого почвенного покрова. Корни растений используют при этом трещины в породе, постепенно их расширяя. Они способны разорвать даже очень плотную породу, так как тургор, или давление, развиваемое в клетках ткани корней, достигает 60-100 атм. Значительную роль в разрушении земной коры в её верхней части играют земляные черви, муравьи и термиты, проделывающие многочисленные подземные ходы, способствуя проникновению вглубь почвы воздуха, содержащего влагу и СО₂ мощные факторы химического выветривания.

4 Вопрос

Составить описание эндогенного процесса – землетрясение. Описание сопроводить необходимыми схемами и рисунками

Землетрясения представляют собой внезапные подземные толчки или колебания земной поверхности, вызванные происходящими в толще земной коры разломами и перемещениями, при которых высвобождается энергия огромной силы. Сейсмические волны от центра землетрясения распространяются на значительные расстояния, производя разрушения и создавая очаги комбинированного поражения.

Рис. 1 − Различные углы выхода ударов землетрясения. М, М₁ , М₂ , М₃ – поверхность земли. С, С₁ , m – исходные пункты подземных ударов.

Область возникновения подземного удара называется очагом землетрясения. В центре очага находится точка (гипоцентр), проекция которого на поверхность земли называется эпицентром.

Рис. 2 − С – центр землетрясения, Е – эпицентр, D, E, F – сейсмическая волна под поверхностью, М, L – область распространения сейсмической волны на поверхности.

При сильном землетрясении нарушается целостность грунта, разрушаются строения, выходят из строя коммуникации, энергетические объекты, возникают пожары, возможны человеческие жертвы. Землетрясения обычно сопровождаются характерными звуками различной интенсивности, напоминающими раскаты грома, рокот, гул взрывов. В жилых районах и лесных массивах возникают завалы, провалы почвы на огромных территориях, автомобильные и железные дороги смещаются или деформируются. Если землетрясения происходят под водой, то возникают огромные волны – цунами, вызывающие сильные разрушения и наводнения в прибрежных районах. Землетрясения может приводить к горным обвалам, оползням, наводнениям, вызывать сход лавин.

При землетрясении в одних случаях пласты земли по сторонам разлома надвигаются друг на друга. В других − земля по одну сторону разлома опускается, а по другую − поднимается, образуя сбросы. В местах, где сбросы пересекают речные русла, появляются водопады. Своды подземных пещер растрескиваются и обрушиваются. Подземные толчки вызывают на горных склонах обвалы и оползни.

Резкое перемещение больших масс земли в очаге землетрясения должно сопровождаться ударом колоссальной силы. Удар вызывает сотрясение слоев горных пород вокруг очага, распространяющееся в виде волн так же, как расходятся волны от брошенного в воду камня. От очень сильных сотрясений поверхность земли может изгибаться, растрескиваться, вспучиваться.

Рис. 3 − Изменение поверхности земли при землетрясении.

Силу землетрясений определяют баллами. Ученые составили специальную таблицу для определения силы землетрясений в баллах.

Сила в баллах	Характеристика землетрясения
1	Не ощущается. Отмечается только специальными приборами
2	Очень слабое. Ощущается только очень чуткими домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий
3	Слабое. Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика
4	Умеренное. Слышен скрип половиц, балок, звон посуды, дрожание мебели. Внутриздания сотрясение ощущается большинством людей
5	Довольно сильное. В комнатах чувствуются толчки, как от падения тяжелых вещей. Хлопают двери. Лопаются оконные стекла, качаются люстры и мебель, останавливаются стенные часы, качаются тонкие ветки деревьев. Ощущается многими людьми и вне зданий
6	Сильное. Качается тяжелая мебель, бьется посуда, падают с полки книги, иногда трескается штукатурка. Разрушаются только очень ветхие здания. Ощущается всеми людьми
7	Очень сильное. Разрушаются плохо построенные и ветхие дома. В крепких зданиях появляются небольшие трещины, осыпается штукатурка. Изменяется уровень воды в колодцах. В реках и озерах мутнеет вода. Иногда наблюдаются оползни и осыпи
8	Разрушительное. Деревья сильно раскачиваются, иногда ломаются. Разваливаются прочные каменные ограды, падают фабричные трубы. Разрушаются многие крепкие здания. На почве появляются трещины
9	Опустошительное. Дома разрушаются. Появляются значительные трещины в почве
10	Уничтожающее. Разрушаются хорошо построенные деревянные дома и мосты, крепкие здания и даже фундаменты. Разрываются водопроводные и канализационные трубы. Повреждаются насыпи, плотины и дамбы. Возникают оползни и обвалы, трещины и изгибы в почве. Из рек и озер выплескивается вода
11	Катастрофа. Почти все каменные постройки разваливаются. Разрушаются дороги, плотины, насыпи, мосты. Образуются широкие трещины со сдвигами
12	Сильная катастрофа. Разрушаются все сооружения. Отдельные предметы подбрасываются при толчках. Преображается вся местность. Изменяются русла рек. Образуются водопады. На поверхности грунта видны земляные волны

5 Вопрос

Способы определения направления движения грунтовой воды. Определить плотность сухого грунта при стандартном уплотнении на приборе СоюздорНИИ, если плотность грунта составила 1,64 г/см³ , а весовая влажность – 22%

Направление движения грунтовых вод легко устанавливается при наличии карт гидроизогипс (либо гидроизопьез) по изучаемым водоносным горизонтам. По таким картам направление движения подземных вод определяется линиями токов, проведенным перпендикулярно, к линиям равного напора гидроизогипсам или гидроизопьезам по уклону потока.

По отсутствии карт, отражающих положение свободной или пьезометрической поверхности грунтовых вод, для определения направления их движения необходимо иметь не менее трех выработок, чтобы установить отметки уровня вод. Выработки желательно располагать по углам равностороннего треугольника с длиной стороны от 50 до 200 метров (чем меньше уклон потока, тем больше расстояние между скважинами). По известным или установленным отметкам уровня грунтовых вод путем интерполяции составляется план изолинии свободной или изотермической поверхности определяется направление движения потока по линиям токов.

Для получения надежных данных о направлениях движения потоков грунтовых вод следует использовать материалы режимных наблюдений (карты изолиний на различные периоды времени). Определение направления движения по картам гидроизогипс следует считать основным методом при отсутствии карт достоверных данных об отметках уровней в отдельных точках направление давления грунтовых вод можно устанавливать с помощью геофизических (фотографирование в скважинах конусов распространения красителя от точечного источника, метод заряженного тела, замеры интенсивности конвективного переноса тепла в разных направления от датчика, круговые измерения естественного потенциала и др.), радиоиндикаторных и других методов.

Геофизические методы определения направления движения грунтовых вод.

Наиболее перспективными являются односкважинные методы, в том числе метод фотографирования конусов выноса от точечного источника красителя, при котором периодически фотографируются распространяющиеся от специальной капсулы конуса красителя на фоне стрелки магнитного указателя. Всего за один спуск можно наполнить до 60 снимков, направление движения грунтовых вод определяется по направлению конуса заноса красителя для получения надежных результатов достаточно 4-6 снимков.

Этот метод значительно менее апробирован, по сравнению с радиоиндикаторным, но он несколько проще в пополнении и не требует согласования с органами санэпидемнадзора.

Наиболее высокая эффективность достигается при комплексном использовании полевых и скважинных методов.

Определение направления и действительной скорости движения поземных вод методом заряженного тела применяется для изучения движения пресных вод или слабо минерализированных подземных вод, вскрытых одной скважиной, на глубине не более 100м (в зоне активного водообмена).

Для уточнения направления потока строят дополнительные графики развёртки и графики зависимости смещения значений от времени наблюдения.

6 Вопрос

Состав органической части грунтов

Для того чтобы рассмотреть состав органической части грунтов, сначала рассмотрим, как отдельные частицы образуют грунт. В самых простых грунтах, частицы имеют одинаковый размер. Грунт такого типа, встречается в природе, но обычно только в условиях быстрых течений и с тяжелыми частицами, составляющими грунт, типа богатого железом кварцевого песка. В обычных условиях, в грунт входят частицы всех размеров. Каждый тип грунта характеризуется относительным содержанием входящих в него фракций.

В грунтах присутствуют органические вещества в виде растительных остатков или гумуса. Наличие даже сравнительно небольшого количества таких веществ в грунте существенно отражается на его свойствах.

Органи че ское ве ще ство − органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, и также п ро­дуктов их разложени я и преобразов ания.