Курсовая работа: Атмосфера і її вплив на формування рельєфу
Окислюванню піддаються органічні речовини, закисні сполуки заліза й марганцю, сульфіди й деякі інші мінерали. Глибина зони окислювання гірських порід і мінералів у гірських районах становить 200-300 м, а на окремих ділянках поширюється до 1 км і навіть глибше; у рівнинних заболочених просторах нижня границя зони окислювання майже збігається з поверхнею землі [3].
Для силікатів і алюмосилікатів найбільш характерні процеси гідролізу й гідратації, які супроводжуються глибокою перебудовою кристало-хімічної структури мінералу й обростанням вторинних глинистих мінералів з характерними для них кристалічними решітками типу каоліну й монтморіллоніту. Для продуктів гідролізу й гідратації силікатів і алюмосилікатів властиві колоїдно-дисперсний стан, висока гідрофільність і пластичність. Їх примазки на поверхнях, що існували й знову виниклих у процесі вивітрювання тріщин різко знижують сили внутрішнього тертя гірських юрод у масиві (мастильний ефект глинистих примазок).
Товщі гірських порід, тією чи іншою мірою захоплені прогинами вивітрювання, утворять кору вивітрювання, по ознаці переваги фізичного або хімічного вивітрювання розрізняють фізичний і хімічний типи кори вивітрювання. Перший з них характерний для арктичних і пустельних фідних областей; другий - для областей надлишкового зволоження, особливо для тропічних зон [1].
За часом утворення розрізняють сучасну древню кору вивітрювання. Древня кора вивітрювання на відміну від сучасної похована під товщею пізніших шарів. Прикладом її може служити кора вивітрювання порід докембрійського фундаменту Російської платформи. У межах залізорудного басейну КМА з нею зв'язані найбільші родовища багатих залізних руд, що виникли в результаті вивітрювання залізистих кварцитів.
По морфологічних ознаках виділяються: майданний тип кори вивітрювання, розповсюджений на значній площі, і лінійний, що глибоко вклинюється в товщу материнських порід переважно по тектонічних ослаблених зонах [1].
Внаслідок змін фізичних умов і гідрогеологічної обстановки вивітрювання із глибиною спостерігається вертикальна зональність кори вивітрювання. Окремі зони кори вивітрювання відрізняються друг від друга по ступені роздробленості (механічної дезінтеграції) або ж змін хіміко-мінеральної сполуки породи. Н.В. Коломенський у корі вивітрювання твердих гірських порід для інженерно-геологічних цілей рекомендує виділяти монолітну, глибову, дрібноуламкову, або щебенисту, зони й зону повного дроблення.
1. У монолітній зоні породи не мають слідів механічної дезінтеграції (роздробленості). Відзначається деяке ослаблення міцності на стиск і зниження опору зрушенню, обумовлене процесами вивітрювання - порушеннями щирого контакту на площинах схованої тріщинуватості порід і заміною їх пластинізованими контактами й контактами із глинистими примазками.
2. У глибовій зоні з'являються тріщини вивітрювання, що розбивають породу на окремі брили; розширюються раніше, що були тріщини. Стінки тріщини мають примазку, а самі тріщини частково або повністю заповнені занесеними зверху продуктами вивітрювання або піщано-глинистим матеріалом. Знизу нагору розмір брил поступово зменшується від декількох десятків дециметрів до 1 дм.
Породи глибової зони мають високу фільтраційну здатність (порядку сотень метрів у добу); міцність порід у масиві визначається тільки силами внутрішнього тертя [1].
3. У дрібноуламкової, або щебенистої (по И.В. Попову), зоні зовнішній вигляд породи не зберігає загальних рис із материнською породою. Вся порода складається із дрібних шматків від 2-3 дм і менш і навіть окремих зерен. Шматки материнської породи часто розсипаються від дотику. Вони значною мірою складаються із сильно виветрелих мінералів материнської породи або продуктів повного їхнього розкладання. Фільтраційна здатність порід даної зони в порівнянні із глибовою зоною значно знижується (до декількох метрів або сантиметрів у добу). Продовжують знижуватися показники опору стиску й зрушенню.
4. У зоні повного дроблення порода відрізняється високим ступенем дроблення. В основному вона складається з мінералів кори вивітрювання; первинні мінерали тонко роздроблені і є домішкою до вторинного. Коефіцієнт фільтрації знижується до тисячних часток сантиметра в добу. Стискальність різко зростає, опір зрушенню зменшується.
Порода здобуває зв’язність, пластичність і здатна забухати в присутності води [1].
Швидкість вивітрювання різних порід різна. У деяких випадках процеси вивітрювання протікають дуже швидко, особливо в глинистих породах. Так, по Н.В. Коломенському, свіжі майконські глини в укосі одного з досвідчених ділянок вивітрювалися на значну глибину й перетворилися в дресві в плині декількох місяців, а роздроблення тих же глин на глибину 5 10 див зажадало всього лише декількох днів. Апшеронські глини й піщаники вивітрюються й зовсім змінюють свої властивості протягом одного місяця на глибину 6-8 див; у плині п'яти місяців - на глибину 60-70 див; протягом 1,5 років - до 3 (спостереження С.В. Дроздова).
Висока швидкість процесів вивітрювання характерна також для вуглисто-глинистих порід - вуглистих аргілітів, алевролітів і глин, особливо пірітизованих їхніх різниць. За рахунок вивітрювання спостерігається помітне скорочення строків довгострокової стійкості укосів кар'єрів, складених зазначеними породами, особливо в тих випадках, коли не виконується робота попередньому осушенню родовища [3].
При інженерно-геологічному вивченні процесів вивітрювання з'ясовується [1]:
1) потужність зони й поширення кори вивітрювання;
2) геолого-петрографічні й інженерно-геологічні особливості порід по зонах вивітрювання;
атмосфера геологічний термічний радіація
3) швидкість вивітрювання порід при розкритті їхній горн виробленнями, котлованами й т.д.;
4) зміна інтенсивності й характеру процесів вивітрювання порід залежно від місцевих гідрогеологічних, кліматичних і геологічних умов залягання, експозиції схилу;
5) необхідні заходи щодо захисту штучних оголень гірських порід, що сильно вивітрюються.
Основними заходами щодо боротьби з вивітрюванням гірських порід, по Н.В. Коломенському, є:
1) пристрій захисних покриттів з піску, суглинку й інших матеріалів, а іноді з бетону;
2) просочування порід різними речовинами - рідким склом, гудроном і т.д.;
3) штучна нейтралізація деяких активних агентів вивітрювання шляхом введення в породу солей, що зменшують розчинність порід;
4) планування території й відвід вод.
Мерзлотно-динамічні явища
На територіях поширення потужної сезонної мерзлоти й особливо в областях розвитку багаторічної ("вічної") мерзлоти зіштовхуються з різного характеру деформаціями земної поверхні, викликаними замерзанням і відтаванням вод укладеної в гірських породах. До них ставляться безодні, гідролакколіти (булгунняхи), полою, термокарст, плин ґрунтів (соліфлюкция) і деякі інші явища. Всі вони утворять єдину групу мерзлотно-динамічних явищ.
При відтаванні мерзлих порід відбувається різка зміна будови й фізичного стану порід, що приводить до деформацій у вигляді осад і осідань. В умовах схилів відталі поверхневі шари випробовують плин (соліфлюкция). При цьому утворяться взбугривання, "тераси", уступи, напливи, борозни й інші характерні форми ускладнення поверхні схилу в умовах багатодітної мерзлоти. Подібного роду явища нерідко можна спостерігати у весняний час у районах потужної сезонної мерзлоти. Внаслідок незначного опору ковзанню відталих глинистих нагромаджень процеси соліфлюкції нерідко протікають дуже інтенсивно, особливо в тому випадку, коли ці нагромадження підстилаються сильно льодистими породами або викопним льодом [1].