1.Zadania geologii inżynierskiej i jej związek z innymi naukami geologicznymi
Geologia inż. to dział nauk geologicznych zajmujący się badaniem wpływu działalności ludzkiej na środowisko geologiczne i przekształceń tego środowiska w środowisko inżyniersko geologiczne oraz wpływem tego środowiska na obiekty działalności ludzkiej (w szczególności budowlane i górnicze).Związek z innymi naukami: ekonomiczne podstawy zagospodarowania regionalnego, geologia stratygraficzne i geologia czwartorzędu, paleozoologia, paleobotanika, geologia regionalna, tektonika, paleogeografia, geomorfologia, hydrogeologia, meteorologia, geologia dynamiczna i geofizyka, petrografia, mineralogia, krystalografia, mechanika i wytrzymałość materiałów, fundamentowanie, górnictwo. Zadania geologii względem budownictwa: rozpoznanie budowy geologicznej terenu przeznaczonego pod zabudowę, ustalenie właściwości fizycznych i mechanicznych skał i gruntów występujących w podłożu budowli, podział skał i gruntów na zespoły w celu określenia ich zachowania podczas współpracy z obiektem budowlanym, ocena i prognoza współdziałania budowli z podłożem.
2. Klasyfikacja genetyczna gruntów Grunt jest to skała rozpatrywana jako podłoże budowlane oraz jako tworzywo z którego wykonuje się różne obiekty(zapory, nasypy, obwałowania).
Klasyfikacja genetyczna:
a).skały magmowe -ze względu na miejsce powstawania: głębinowe (plutoniczne), wylewne (wulkaniczne), żyłowe. Kryterium rozpoznawania to struktura i tekstura. - ze względu na skład mineralny:kwaśne > 65% SiO2,obojętne52-65,zasadowe 40-52, skrajnie melanokratyczne<40%.
b).skały osadowe: okruchowe (grubookruchowe, średniookruchowe, drobnookruchowe, piroklastyczne), ilaste, alitowe (ilaste i alitowe mogą być pochodzenia lodowcowego, morskiego, jeziornego rzecznego), chemiczne biochemiczne i organogeniczne ( węglanowe, krzemionkowe, żelaziste, gipsowe, węgle).
c).metamorficzne (przeobrażone)przeobrażenie skał magmowych i osadowych w wyniku : metamorfizmu termicznego, dyslokacyjnego, regionalnego, (retogresywny, metasomatyczny ultrametamorfizm uderzeniowy).Strefy metamorfizmu: -EPI(6-10 km,100-300 0C,1600-2700 atm.)-MEZO(10-20 km, 300-500 0C, 2700-5400 atm)-KATA (20-30 km, 500-800 0C, 5400-10000 atm.) - ULTRAMETAMORIFZM (topienie składników)
4. Budowa wnętrza ziemi.
Skorupa ziemska - litosfera, Astenosfera do 50 km, Płaszcz górny 50-1000, Płaszcz dolny 1000-2900, Jądro zewnętrzne 2900-5000, Jądro wewnętrzne.
5. Powstanie i budowa skorupy ziemskiej- litosfery. Powstanie litosfery- przypuszczalnie w ciekłym globie złożonym z substancji o różnych ciężarach właściwych nastąpiło zróżnicowanie się w zależności od gęstości: cięższe materiały gromadziły się we wnętrzu, bliżej powierzchni- materiały lżejsze. Gdy temperatura obniżyła się do około 1000 stopni i niżej, lżejsza ciekła powłoka zakrzepła i utworzyła skorupę , krzepnące masy składały się z lżejszych pierwiastków (O, Si, Al, Fe, Mg, ) Krzepnące ognisto-ciekłe masy krystalizowały jako tlenki i krzemiany. Istnieje także pogląd że Ziemia krzepła od wnętrza do globu w kierunku powierzchni, gdyż punkt krzepnięcia krzemianów podwyższa się wraz z ciśnieniem. Budowa litosfery. Z ogólnej liczby pierwiastków zaledwie 8 tworzy 98 % litosfery (tlen 46,5%, krzem 27,6%, Glin 8,0%, żelazo 5,1%, wapń 3,5%, sód 2,8%, potas 2,5%, magnez poniżej 2,5%). Powierzchnia litosfery jest nierówna. W stosunku do poziomu odniesienia jakim jest powierzchnia geoidy (=pow. mórz) wznosi się do około 9000m i opada do 10000 m. w rowach oceanicznych.
6.Ogólna charakterystyka procesów geologicznych i ich wpływ na ukształtowanie powierzchni ziemi.
Proces geologiczny - zjawisko lub zespół zjawisk wywołujących na powierzchni skorupy ziemskiej lub we wnętrzu przeobrażenia fizyczne lub chemiczne. Przyczyną procesów geologicznych jest działanie sił wynikających z istnienia czynników geologicznych. Procesy zewnętrzne (egzogeniczne) - dążą do zrównania powierzchni ziemi, wywoływane są zarówno przez czynniki niszczące i twórcze: Gradacja (zrównanie), Denudacja (niszczenie), Erozja (rzeczna, eoliczna, , lodowcowa - glacjalna, morska), Powierzchniowe ruchy masowe (usuwiska, spływy, osiadanie), Sedymentacja (akumulacja bądź składanie i transport)
Procesy wewnętrzne (endogeniczne)-działają w skorupie lub we wnętrzu ziemi, dążą do podnoszenia skorupy ziemskiej, dzielą się na
a)diastrofizm-deformacje przemieszczenia, ruchy podnoszące i obniżające,
b)plutonizm i wulkanizm-krzepnięcie magmy wewnątrz lub wydobywanie się na powierzchnię,
c) metamorfizm. Wszystkie procesy geologiczne wywołują przemieszczanie materii w obrębie skorupy ziemskiej (krzepnięcie pierwiastków). Mają one charakter cykliczny a ich skutki są różnorodne (minerały, skały, sposób ich występowania i ułożenia, poziome i pionowe ukształtowanie powierzchni Ziemi). Procesy lądotwórcze (epejrogeniczne)-powolne o wielkiej skali i długotrwałe pionowe ruch skorupy ziemskiej.
Procesy górotwórcze(orogeniczne)-polegają przede wszystkim na fałdowaniu serii skalnych i kształtowaniu charakterystycznych struktur.
7. Geneza, budowa i ogólny skład mineralny skał magmowych i uproszczona klasyfikacja występowania skał magmowych w Polsce.
Skały magmowe- podział w zależności od warunków w jakich następowała krystalizacja magmy:
a)głębinowe- proces krystalizacji przebiegał powoli na dużych głębokościach, minerały osiągają wyraziste formy krystaliczne,
b)wylewne-szybkie ochłodzenie magmy ( w wyniku przemieszczenia jej blisko powierzchni lub na powierzchnię Ziemi) minerały nie osiągają zazwyczaj doskonałej formy krystalicznej, tworzyły się formy o niewielkich rozmiarach),
c)żyłowe- powstały w wyniku dostania się magmy między szczeliny i rozłamy skalne, gdzie następowała również jej krystalizacja.
Ze względu na skład mineralny dzielimy skały magmowe na: kwaśne > 65% SiO2, obojętne 52 - 65, zasadowe 40 - 52, skrajnie melanokratyczne < 40 %. Przy omawianiu budowy posługujemy się pojęciem struktury i tekstury.
Struktura jest to sposób wykształcenia składników skały czyli stopień krystaliczności, wielkość i kształt kryształów, wzajemne stosunki między składnikami. Podział pod względem stopnia krystaliczności:
-holokrystaliczna : (pełnokrystaliczna) wszystkie składniki są wykrystalizowane, charakterystyczna dla skał głębinowych,
-szklista:(niekrystaliczna) bezpostaciowa substancja mineralna(szkliwo)powstaje w wyniku gwałtownego stygnięcia stopu krzemianowego, występuje w skałach wylewnych,
-hipokrystaliczna ( częściowo krystaliczna)część składników jest wykształcona występuje w postaci kryształów. Pod względem wielkości składników:
-fanelokrystaliczne (jawnokrystaliczne) te dzielą się na:
a)równoziarniste o jednakowej wielkości kryształów: gruboziarniste(d>5),średnio(2<d<5), drobno (d<2),
b)nierównoziarniste: porfirowate, fenylokrystaliczne, porfirowate-afanitowe (niewidoczno-krystaliczne)--porfirowe: pośrednie między jawno i niejawnokrystalicznymi.
Pod względem stopnia automorfizmu: własnokształtne, wpółwłasnokształtne, obcokształtne.
Tekstura jest to sposób rozmieszczenia składników w skale i wypełnienia przez nie przestrzeni skalnej. Podział tekstur
a)w zależności od sposobu uporządkowania składników bezładna, uporządkowana: równoległa (linijna, płaska), kulista, -sferolityczna, -sferoidalna,
b)w zależności od stopnia wypełnienia przestrzeni skalnej: (zbita, porowata, miarolityczna, pęcherzykowata)
c)migdałowcowa.
Minerały główne skał magmowych : kwarc, skalenie (skalenie alkaiczne-ortoklaz, plagioklazy), skaleniowce, miki łyszczyki (biotyt, muskowit), amfibole (hornblenda), pirokseny (augit, oliwiny). Głębinowe: Kwaśne: granit, granitodioryt, tonalit, obojętne: sjenit, monzonit, dioryt, gabro.
Wylewne-porfiry kwarcowe(riolit),porfiry
8.Formy występowania skał.
Skały głębinowe tworzą wśród innych skał masywy, żyły i inne ciała, czyli intruzje, które powstały przez wciśnięcie magmy. Typy intruzji:
a)intruzje zgodne- charakteryzują się tym, że ściany intruzji schodzą się z płaszczyznami strukturalnymi takimi, jak powierzchnie uwarstwienia, płaszczyzny niezgodności, płaszcz. tektoniczne. W skałach warstwowych są zgodne z uwarstwieniem lub warstwowaniem. Należą do nich: Sille (żyły pokładowe, są to intruzje wciśnięte pomiędzy dwie ławice), Lakolity( ciała magmowe w kształcie bochenka lub grzyba, wciśnięte między warstwy w ten sposób, że podstawa lakolitu jest płaska, natomiast strop jest kopułowato wygięty),Lopolity(są to odwrócone formy lako -litu), Fakolity (są to drobne soczewkowate, zgodne intruzje śródwarstwowe, umieszczone na przegubach fałdów- zwłaszcza siodeł).B) intruzje niezgodne przecinają płaszczyzny nie wykazując żadnego dostosowania się do nich. Należą do nich: -Dajki (żyły przecinające warstwy mają dwie ściany równoległe biegnące w poprzek warstw),-Żyła kominowa (intruzja o kształcie walca),-Żyły pierścieniowe(biegną półkolisto, półksiężycowato, czasem zamykają się w pierścienie, przy czym każda żyła jest zbudowana i innej skały magmowej),-Batolity (wielkie masywy zbudowane ze skał głębinowych- granitów lub granodiorytów, górna powierzchnia masywów przecina niezgodnie otaczające skały powierzchnia dolna nie jest nigdzie odsłonię -ta, sprawia wrażenie jakby nie był podesłany przez żadne inne skały).Z wulkanizmem związane są: stożki wulkaniczne, pokrywy skał wylewnych, produkty erupcji. Utwory piroklastyczne: bomby i szlaki, lapille, piaski i popioły wulkaniczne, pumeks.
9.Geneza skał magmowych, metamorficznych, rodzaje metamorfizmu i skały z nimi związane. Geneza skał magmowych patrz pkt 7. Skały metamorficzne powstały w głębi skorupy ziemskiej przez przeobrażenie skał magmowych lub osadowych. Przebieg procesów przeobrażających zależy od głębokości, na jaką dany masyw pogrążony. W zależności od tej głębokości wyróżniamy trzy strefy metamorfizmu, EPI, MEZO, KATA, w których występuje różne ciśnienie i temperatura (patrz pkt 2 c). Wyróżnia się:
a)metamorfizm termiczny - kontaktowy ( powstaje w miejscach zetknięcia się skał z gorącą magmą, następuje wtedy przeobrażenie struktury pierwotnej i jej składu mineralnego. Zasięg tego metamorfizmu może wahać się od kilku metrów do kilku kilometrów. Powstają gnejsy, kwarcyty, marmury).
b) metamorfizm dyslokacyjny (zachodzi podczas ruchów tektonicznych przy udziale ciśnienia warstw nadległych w płytszych częściach skorupy ziemskiej).
c) metamorfizm regionalny( skały wskutek ruchów tektonicznych zostają pogrążone do znacznych głębokości gdzie zostają poddane dużemu ciśnieniu i wysokiej temperaturze, obejmuje wielkie obszary). Podane typy metamorfizmu stanowią metamorfizm izochemiczny (do przeobrażonych skał nie są doprowadzone żadne substancje z zewnątrz)
10. Warunki budowlane na terenie występowania skał magmowych i metamorficznych.
Skały magmowe są dobrym podłożem budowlanym, mają bardzo korzystne właściwości i wysokie wskaźniki techniczne. Są one praktycznie nie ściśliwe, trudno ścieralne i wykazują dużą wytrzymałość na ściskanie. Należy jednak zauważyć iż niektóre odmiany tych skał łatwo wietrzeją i tracą swoje właściwości. Zaburzenia tektoniczne powodują ich spękanie. Dlatego przy ocenie właściwości geotechnicznych skały uwzględnia się warunki geologiczne występowania i jej budowę. Skały metamorficzne są dobrym podłożem budowlanym dla budowli naziemnych, jednakże dla budownictwa wodnego mogą niekiedy okazać się niekorzystne, dlatego wymagają konkretnych badań ze względu na możliwość przepływu wody szczelinami. Dotyczy to szczególnie tych odmian które są silnie złupkowane i spękane. Istnieją też odmiany które właściwościami nie ustępują skałom magmowym. Choć obszary występowania gruntów skalistych magmowych, metamorficznych i wulkanicznych odznaczają się pod względem nośności najbardziej korzystnymi warunkami geotechnicznymi, to jednak realizowanie na tych obszarach projektów budowlanych może napotykać na trudności ponieważ w tych obszarach występują zazwyczaj ruchy masowe o różnym natężeniu.
11.Geneza skał osadowych w zależności od środowiska sedymentacji, systematyka skał, główne minerały. Skały osadowe powstają przez niszczenie skał magmowych i osadzanie powstającej zwietrzeliny w środowisku wodnym lub na lądzie. Mogą też powstawać przez wytrącenie się niektórych związków chemicznych z roztworów wód morskich, a nawet śródlądowych, a także z rozkładu substancji organicznych.
Sedymentacja - procesy wietrzenia i erozji powodują utworzenie się luźnych utworów, które woda płynąca, wiatr lub lodowce przenoszą z wyższych miejsc i gromadzą w niższych obszarach. Transportowane utwory mogą gromadzić się na lądzie wskutek zmniejszania się siły nośnej czynnika transportu.
Systematyka skał osadowych
a)skały okruchowe (frakcje psefitowa (żwirowa), psanitowa (piaskowa), aleurytowa (mułowa), pelitowa (iłowa)), - grubookruchowa (blokowiska, głazowiska, gruz, żur, zlepieniec), Sredniookruchowa (piaski, piaskowce) - drobnookruchowa (muły, mułowce), - skały piroklastyczne (zlepińce, tuły, tufity),
b)skały ilaste (alitowe), - pochodzenia lodowcowego (glina zwałowa, iły warwowe), - pochodzenia morskiego (łupki ogniotrwałe), pochodzenia jeziornego (pstry ił poznański, glinki kaolinitowe), - pochodzenia rzecznego (ił rzeczny), - rezydualne.
c)skały chemiczne, biochemiczne i organochemiczne, - sk. węglanowa, (wapienie, margle i dolomity), - skały krzemionkowe (ziemia okrzemkowa, jaspisy), - skały żelaziste (limonity, syderyty), - skały gipsowe i sole (gips, anchydryt, sól kamienna), - węgle, torfy, asfalty. Główne minerały, - minerały z grupy krzemionki (kwarc, chalcedon, opal), - minerały ilaste (kaolinit, montymorylonit), - tlenki i wodorotlenki glinu (boksyt, lateryt), - tlenki i wodorotlenki żelaza (limonit), węglany (kalcyt, dolomit, syderyt), - fosforany, - siarczany (gips, anhydryt), chlorki i halit. Warstwowanie osadowych skał: skały osadowe charakteryzują się wyraźnym warstwowaniem (zwłaszcza pochodzenia morskiego) Warstwowanie polega na zmianie kierunku pionowym składu osadu i jego uziarnienia. Większość skał osadowych ma barwę białą ale istniej też skały z innymi domieszkami. Diageneza - proces przeobrażania się skał luźnych w skały zwięzłe pod wpływem różnych czynników fizycznych i chemicznych.
12.Osady sedymentacji morskiej, akumulacja morska.
Polega na osadzaniu się rozdrobnionego materiału skalnego o różnych wymiarach ziaren niesionego do mórz i oceanów. W zależności od głębokości tworzenia się osadów wyróżnia się:
a)strefę litoralną (obszar morza płytkiego do głębokości 40-60m. Jest to strefa największego przemieszczania się materiału rumoszowego),
b)strefa nekrytyczna (od 40-60m. do około 230m. osadzają się tu skały okruchowe różnoziarnste, przekształcone w zlepieńce, piaskowce oraz mułowce. Osady te nazywają się terygenicznymi, gdyż pochodzą z lądu. W częściach płytszych opadają frakcje grubsze, następnie piaszczyste i wreszcie najdrobniejsze),
c)strefa batialna ( rozciąga się na głębokości 230-2500m. Do 1000 metrów mogą wytrącać się sole, w pierwszej kolejności wytrącają się najtrudniej rozpuszczalne sole. Najwcześniej powstają dolomity i wapienie dolomityczne, następnie gips oraz halit z przeławicowaniem chlorków potasowych),
d) strefa abysalna ( obejmuje głębokości oceaniczne poniżej 2000 metrów. Do tej strefy dociera niewielka ilość materiału terygenicznego. Najważniejsze: muły okrzemionkowe, czerowne iły, kreda pisząca. Opisany typ sedymentacji jest charakterystyczny dla mórz geosynklinowych których dno uległo obniżeniu w skutek działania procesów tektonicznych. Przeciwstawieniem jest sedymentacja w morzach epikontynentalnych - płytkich, które okresowo zalewały różne kontynenty (Polska w trzeciorzędzie).
13.Osady sedymentacji lądowej
Akumulacja rzeczna - materiał okruchowy o różnym stopniu wielkości uziarnienia (obszary źródłowe - materiał gruboziarnisty, nawet duże bloki, obszar środkowy - średnie, drobniejszy materiał, obszar dolny - piaski i pyły) zostaje usypany w postaci charakterystycznych form - koryto rzeczne (aluwia), - łacha meandrowa (współcześnie materiał piaszczysty), - łacha przybrzeżna, - łachy śródkorytowe rzeki roztokowej, - osady pozakorytowe (grunty organiczne), - stożki napływowe (tworzą się przy ujściu mniejszych dopływów do rzeki głównej), - osady deltowe.
Akumulacja jeziorna - materiał rumoszowy osadzony jest przy brzegu, dalej materiał drobnoziarnisty. Do najważniejszych osadów jeziornych należą - sapropel (gytia, z resztek roślinnych), - kreda jeziorna (z węglanu wapnia przynoszonego przez rzeki).
Akumulacja bagienna - osady pochodzące z rozkładu roślinności. Przykłady - torf, - węgiel brunatny, - węgiel kamienny.
Akumulacja lodowcowa - lodowce górskie i kontynentalne. Przykłady - osady morenowe (morena boczna, morena denna, morena czołowa, morena zwałowa (materiał drobnoziarnisty z udziałem frakcji ilastej - glina zwałowa), eratyki (duże bloki spotykane w utworach morenowych)), osady wolnolodowcowe (wody wypływające z lodowca wynoszą przeważnie materiał piaszczysty i żwirowy, który osadza się tworząc charakterystyczne formy morfologiczne - sandry (rozległe stożki napływowe zbudowane z piasków różnoziarnistych), - ozy, - kemy, - pradoliny (formy erozyjno - akumulacyjne)), osady jeziorno-lodowcowe (limnoglacjalne) - iły wstęgowe (warwowe).
Akumulacja eoliczna - wiatr powoduje wymiatanie ziaren drobnego pisaku i pyłu, powodując osadzanie ich w innym miejscu. W wyniku tego działania powstają - wydmy (poprzeczne, podłużne, barchany), - pokrywy lessowe (drobnoziarnisty produkt akumulacji eolicznej, kwarc + substancja ilasta + węglany (kalcyt) + limonit).
14.Akumulacja lodowcowa, osady lodowcowe, wolnolodowcowe (fluwioglacjalne)
Lodowce górskie - są czynnikiem erodującym i modelującym powierzchnię wysokich łańcuchów górskich, w wyniku czego powstają osady gruboziarniste. Lodowce kontynentalne (lądolody) - pokrywają strefę obu biegunów Ziemi. Przyczyną ich powstawania a także czynnikiem warunkującym są zmiany klimatyczne. Okres trwania zlodowacenia nazywa się glacjałem. W okresie tym lodowiec przechodzi różne fazy rozwoju bądź regresji, które mają odbicie w tworzeniu się osadów. Nasuwanie się lodowca nazywane jest transgresją podczas której tworzy się mało osadów. Następnie po osiągnięciu pewnej granicy rozpoczyna się faza postoju (choć czoło lodowca ulega pewnym oscylacjom). W miarę ocieplania się klimatu następuje faza recesji, z lodowca wypływają duże ilości wady z materiałem okruchowym, który osadza się na jego przedpolu. Ponowne ochłodzenie klimatu powoduje przerwanie recesji i ponowną transgresję, nazywa się to stadiałem. Okres między recesją a transgresją to interstadiał, a między dwoma glacjałami - interglacjałem. W poszczególnych fazach trwania lodowca na jego powierzchnie sypie się gruz skalny, który wypełnia szczeliny, a częściowo gromadzi się wzdłuż krawędzi lodowca. Z podłoża wyciskane są bloki skalne o różnych wymiarach. Osady morenowe - wyróżnia się kilka typów moren w zależności od części lodowca, w której się gromadziły - morena boczna (występuje u brzegu lodowca, równolegle z jego przesuwaniem), - morena denna (powstaje z osadzania się materiału rumoszowego na spodzie lodowca, glina + bloki i głazy), - morena środkowa (wał powstały w wyniku połączenia się dwóch jęzorów lodowca), - morena czołowa (tworzy się u czoła lodowca w wyniku jego topnienia. Gromadzi się w niej rumosz niesiony na spodzie i na powierzchni lodowca), - morena zwałowa (utworzona z materiału znajdującego się wewnątrz lub na powierzchni lodowca. Przeważa w niej materiał drobnoziarnisty z udziałem frakcji ilastej, glina zwałowa), - drumliny (wydłużone eliptyczne grzbiety o wysokości od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów, o długości nie większej niż kilka metrów, utworzone z gliny morenowej, piasków i żwirów), - struktury glacitektoniczne (struktury fałdowe i łuskowate zbudowane na przemian z utworów podłoża i powierzchni lodowca). Osady wolnolodowcowe (fluwioglacjalne) - na przedpolu lądolodu zachodzi w wyniku okresowych zmian klimatycznych i termicznych stałe topnienie. Wody wypływające z lodowca wynoszą przeważnie materiał piaszczysty i żwirowy, który osadza się tworząc charakterystyczne formy morfologiczne. Sandry są to rozległe stożki napływowe osadzone na zewnątrz moren czołowych. Tworzą płaskie powierzchnie, nawet 30 km2. Zbudowane są z piasków różnoziarnistych (pospółek). Ozy są to płaskie wyniesienia piaszczysto żwirowe dochodzące do 100 m. wysokości wśród utworów moreny dennej. Powstały prawdopodobnie w zamkniętych kanałach polodowcowych. Kemy podobne do ozów, złożone z pisków lub żwirów warstwowych tworzących pagórki. Pradoliny utworzone wzdłuż czoła lodowca przez wody płynące z lodowca i z rzek które hamowane przez lód płynęły równolegle do jego czoła. Wypełniają je żwiry i piaski przedzielone warstwami gliniasto - ilastymi.
15. Akumulacja rzeczna, osady rzeczne.
Jest ona wynikiem osadzania materiału okruchowego niesionego do rzek przez wody opadowe i w zależności od siły transportowej rzeki osadzane w różnych częściach doliny. W obszarach źródłowych osadza się materiał gruboziarnisty, w odcinku środkowym drobniejszy, w dolnym piaszczysty, pylasty. Rzeka może erodować w swoje podłoże do głębokości odpowiadającej poziomowi dna zbiornika do którego uchodzi - tj do podstawy erozyjnej. Aby jednak rzeka miała pewien spadek ustala się charakterystyczny dla niej profil równowagi, który oznacza że rzeka nie eroduje w głąb lecz tylko transportuje. W morfologii współczesnej doliny możemy wyróżnić następujące środowiska akumulacyjne - koryto rzeczne (wypełnione osadami piaszczysto żwirowymi, przewarstwionymi osadami pylastymi, a nawet ilastymi tj. aluwiami), - łacha meandrowa (osadza tu współczesny materiał piaszczysty), - łacha przybrzeżna, - łachy śródkorytowe rzeki roztokowej, - osady pozakorytowe (powstające przy powodziach), - glify krewasowe, - terasy rzeczne (powstają gdy rzeka zaczyna ponownie erodować swoje dno), - stożki napływowe, - osady deltowe (tworzą się przy ujściu rzek do zbiornika wodnego).
16. Akumulacja jeziorna, osady jeziorne.
Akumulacja jeziorna odbywa się w śródlądowych zbiornikach wodnych o różnej głębokości. Warunki akumulacyjne są tu zupełnie odmienne niż w morzach otwartych - małe i słabsze falowanie, słabe prądy. Materiał rumoszowy znoszony do jezior jest osadzany w przybrzeżnych częściach jeziora, natomiast dalej od brzegu osadza się materiał drobnoziarnisty. Rodzaj osadów zależy od cech fizyczno-chemicznych jeziora i składu chemicznego osadu dostarczonego do jeziora. Do najważniejszych osadów jeziornych należą - Sapropel (gytia - tworzy się z resztek roślinnych > 5% węglany wapnia, który może wiązać szkielet gruntu), - kreda jeziorna (powstaje z węglanu wapnia przynoszonego przez rzeki), - ziemia okrzemkowa (diatomit - utworzona przez nagromadzenie skorupek okrzemkowych), - ruda darniowa (powstaje przez wytrącenie się koloidalnych wodorotlenków żelaza oraz kwaśnych węglanów żelaza. Związki te wytrącają się w formie konkrecji i naskorupień w dennych częściach jeziora). Osady jeziorne nie są zbyt grube, a proces zasypywania i zarastania jeziora prowadzi do całkowitego jego zaniku.
17. Akumulacja bagienna - błotna.
W płytkich zbiornikach wodnych bądź w obrębie częściowo zasypanych jezior, które uległy spłyceniu powstają osady pochodzące z rozkładu roślinności występującej w przybrzeżnych strefach zbiorników. Tworzenie się tych osadów zależy od przebiegu reakcji chemicznych podczas rozkładu materii organicznej.
Torf - jest najmłodszym utworem bagiennym powstającym od początki procesu i tworzącym się obecnie przez nagromadzenie resztek roślinnych znajdujących się w obrębie bagniska. Rozwój torfowiska przechodzi kilka faz. Wyróżnia się dwa typy torfowisk: wklęsłe i wypukłe. Miąższość torfów może dochodzić do kilku metrów. Są słabonośnym podłożem budowlanym.
Węgiel brunatny - powstał w analogicznych warunkach akumulacyjnych jak torf. Tworzył się w okresie trzeciorzędu a także w starszych okresach ery mezozicznej, a nawet w karbonie. W Polsce węgiel brunatny występuje w formie trzeciorzędowej na całym prawie obszarze niżowym stosunkowo płytko, bo już na głębokości 20-50 metrów.
Węgiel kamienny - jest produktem procesów akumulacyjnych materii roślinnej w danych okresach geologicznych. Najbogatsze są pokłady węgla z okresu karbońskiego, choć węgiel kamienny powstawał także w okresach permskim, triasowym, jurajskim, kredowym i trzeciorzędowym.
18. Akumulacja i erozja eoliczna, osady eoliczne.
Akumulacja eoliczna jest wynikiem działalności wiatru, który powoduje wywiewanie ziaren drobnego piasku i pyłu powodując osadzanie ich w innych miejscach. Proces ten przebiega intensywniej w obszarach nagich nie pokrytych roślinnością. Były to obszary na przedpolu lądolodu, oraz obszary pustynne, gdzie procesy te zachodzą również współcześnie z dużą intensywnością. W wyniku tej działalności powstają wydmy. Powstają one przez wywiewanie ziaren piasku tuż nad powierzchnią ziemi, które napotykają na przeszkodę zatrzymują się tworząc właściwą wydmę o charakterystycznej formie pagórkowatej i asymetrycznych zboczach. Wydmy układają się w formy podłużne występujące w obrębie wielkich dolin rzecznych oraz na pustyniach, lub w formy poprzeczne na wybrzeżach morskich. Częste są też wydmy o kształcie sierpowatym zwane barchanami, które powstają na obszarach nie pokrytych roślinnością, a piasek ma małą miąższość. Zbocze nawietrzne tych wydm jest przeważnie wypukłe, a od strony pod wietrznej wklęsłe i strome. Wydmy na obszarach pustynnych ulegają ciągłym przemieszczeniom pod wpływem wiatru (wydmy wędrujące). Lessy - są drobnoziarnistym produktem akumulacji eolicznej. Powstały przez wywiewanie pyłów w strefie peryglacjalnej lodowca. Less zawiera bardzo mało większych ziaren od 0,1mm a najwięcej do 60% ziaren o średnicy 0,05-0,02 mm (ziarna kwarcu 60-70%, węglan wapnia 10-25%, minerały iłowe 10-20%). W stanie suchym jest dość zwięzły, jednak z uwagi na dużą porowatość łatwo ulega niszczącemu działaniu wody. Porowatość lessu powiększają przestrzenie po zbutwiałych łodygach roślin (makroporowatość). Woda przepływając przez kanaliki i pory niszczy wewnętrzną strukturę lessu, powoduje zjawisko osiadania zapadowego. Może nastąpić też całkowite wymycie, co w morfologii terenu uwidacznia się licznymi dolinami. Najbardziej podatne na działanie wody są lessy eoliczne osadzone na lądzie, natomiast lessy aluwialne (osadzone w środowisku wodnym) oraz lessy gliniaste i piaszczyste w znacznie mniejszym stopniu ulegają działaniu wody. Less może być podłożem budowlanym pod warunkiem że nie dojdzie do jego zawodnienia.
20.Formy występowania skał osadowych - tektonika, zaburzenia tektoniczne.
Najważniejszych dowodów na ruch mas skalnych pod wpływem procesów diastroficznych dostarcza obserwacja włożenia warstw skalnych w obrębie skorupy ziemskiej (tj. tektoniki). Zaburzenia ułożenia warstw najlepiej poznać na skałach osadowych. Pod wpływem działania sił skały mogą znajdować się w warunkach ściskania, rozciągania, ścinania, skręcania i zginania, w wyniku których następują różne deformacje wyrażające się zmianą kształty ułożenia i przerwania warstw, powstaniem uskoków, spękań a nawet całkowitym zniszczeniem struktury i tekstury. Trwałymi skutkami działania sił tektonicznych są deformacje skał - ciągłe gdy nie nastąpiło przerwanie warstw skalnych, - nieciągłe gdy nastąpiło przerwanie i przesunięci warstw skalnych. Formy tektoniczne - struktury stanowiące wyodrębnione bryły przestrzenne (antyklina, rów tektoniczny). Monoklina - rozległy obszar występowania warstw pochylonych w jedną stronę mniej więcej pod tym samym kątem. Płyty - rozległe obszary poziomo lub prawie poziomo leżących warstw. Pierwotny układ warstw skalnych odznacza się poziomym ich zaleganiem, opartym w głębi o fundament złożony ze skał bardzo starych tworzących platformy litosferyczne. Deformacje ciągłe. Fałd - wygięcie warstw skalnych bez przerwania ich ciągłości, które składa się z dwóch sąsiadujących form fałdowych antykliny i synkliny. Antyklina zawiera warstwy najstarsze w środku i kolejno coraz młodsze w stronę zewnętrzną. Synklina zawiera w jądrze warstwy najmłodsze. Undulacja wygięcie osi fałdów w górę (elewacja poprzeczne) lub w dół (depresja poprzeczna). Fałdy: symetryczne, asymetryczne, harmonijne, dysharmonijne, szeroko promienne (W/p <= ¼ ), średnio promienne ( ¼ < W/p <= 1), wąsko promienne (W/p >1) „W -wysokość fałdu, p - promień fałdu”, zygzakowaty, skrzynkowy, wachlarzowy. Płaszczowina - fałd leżący wielkich rozmiarów. Powstała przez rozwinięcie się fałdu który został przewrócony, a następnie obalony i zmieniony w fałd leżący przy czym jego jądro i skrzydło górne wytarły lub rozwarły skrzydło dolne. Deformacje nieciągłe - uskok (przerwa w ciągłości skał połączona z przesunięciem wzdłuż rozdzielonych skrzydeł masywu, czyli skrzydeł uskoku. Uskok: zrzutowy (kierunek przemieszczania się uskokowego pokrywa się w przybliżeniu z linią upadu powierzchni uskoku), przesuwczy (kierunek zgodny z linią biegu), zrzutowo-przesuwczy, zawiasowy, norzycowy. Cios - zespół dwukierunkowych regularnych spękań przecinających się pod kątem 90 stopni występujących w jednakowych odstępach.
21. Deformacje ciągłe.
Patrz punkt 20.
22. Deformacje nieciągłe
Patrz punkt 20.
23. Zaburzenia glacitektoniczne (wywołane naciskiem przesuwającego się lądolodu).Typ deformacji powstały w wyniku nacisku lodowca, widoczny w osadach czwartorzędowych oraz osadach miocenu i pliocenu na Niżu Polskim. Mechanizm powstawania form glacitektonicznych nie jest ściśle ustalony. Niektórzy badacze uważają że jest on wynikiem ciśnienia lodowca na osady lodowcowe i ich podłoże, odznaczające się niskimi parametrami wytrzymałościowymi , wskutek czego następowało łatwo uplastycznienie się skał ilastych i tworzenie regularnych fałdów. Inne formy zaburzeń wiążą się z wytapianiem brył i bloków lodu, których skutki widoczne są w postaci zaburzeń w ułożeniu gruntów.
24.Szczelinowość gruntu, badanie szczelin.
Szczelinowatość jest to intensywność spękania skał, których zespoły nazywa się masywem skalnym. Cechują ją - orientacja przestrzenna spękań (bieg i upad),-liniowe wymiary spękań (długość i rozwartość), - stopień spękania masywu skalnego, - porowatość szczelinowa, - stopień rozdzielności masywu skalnego, - cechy fizyczne powierzchni spękań. Szczelinowatość masywu skalnego można ująć liczbowo jako iloraz sumy objętości wszystkich spękań w obrębie badanej części masywu skalnego. Metody badań szczelinowatości:
a) bezpośrednie - pomiar szczelin w naturalnych odsłonięciach skalnych oraz w odsłonięciach sztucznych, - pomiar na rdzeniach wiertniczych. Każdy pomiar obejmuje orientacje przestrzenną spękania, rozwarcie, długość spękania, gęstość spękania, Równocześnie z pomiarami szczelin przeprowadza się opis szorstkości powierzchni spękań, wypełnienia szczelin rozwartych i ogólną charakterystykę skały. Pomiary zestawia się graficznie (róża spękań, diagramy koliste), wartości liczbowe opracowuje się statystycznie.
b) pośrednie - badanie chłonności ośrodka skalnego (korzysta się z otworów wiertniczych).
25.Wpływ zaburzeń tektonicznych ,glacitektonicznych na warunki budowlane:
a)wpływ szczelinowości-Jest podstawowym czynnikiem w ocenie nośności podłoża zbudowanego ze skał silnie spękanych, stateczności zboczy, stateczności tuneli, a także w ocenie przepływu wód podziemnych. Skały spękane są bardziej podatne na wietrzenie i łatwiej ulegają niszczeniu mechanicznemu i chemicznemu. Z punktu widzenia geotechniki są powierzchniami nieciągłości ośrodka skalnego. Osłabiają one ten ośrodek przez zmniejszenie nośności i zwiększenie podatności na odkształcenia. Uszczelnione masywy skalne wykazują bardzo znaczną anizotropowość i przestrzenną zmienność właściwości fizycznych oraz mechanicznych.
b)wpływ zaburzeń glacitektonicznych-Dynamika zjawisk glacitektonicznych przebiegała w sposób złożony, powodując duże zaburzenia układów warstw geologicznych, zniszczenie ich struktury, a geotechniczne skutki tych procesów wyrażają się obniżeniem ich właściwości fizycznych i mechanicznych. Zjawiska glacitektoniczne występują na całym Niżu Polskim, najintensywniej w miejscach postoju lodowca. Obecność ich stwarza poważne trudności w wykonawstwie robót budowlanych
c)wpływ .zaburzeń tektonicznych-Deformacje ciągłe nieciągłe obniżają parametry fizyczne i mech. podłoża, powodując skomplikowanie budowy geologicznej, szczególnie w miejscach o dużej intensywności ruchów tektonicznych.
26.Przyczyny deformacji tektonicznych- diastrofizm:
Diastrofizm to ogół procesów powodujących ruch i deformację litosfery. Objawami tych procesów są: zmiany linii brzegowej, trzęsienia ziemi, deformacje tektoniczne(fałdy i uskoki). Transgresje i regresje morskie wywołane są wzajemną zmianą położenia mórz i lodowców. Transgresje rozpoznaje się po niezgodnościach.
Eustatyczne ruchy morza .Przyczyny zmiany poziomu morza są różnorakie:
-zmiany klimatyczne(lodowce-topnienie wielkich ilości wody)
-narastanie osadów w basenach morskich(co powoduje powolny ale stały ruch pozytywny poziomu morza)
-ruchy skorupy ziemskiej(obniżenie się lub podnoszenie dna morza determinuje działania jego poziomu).
Ruchy te nazwane zostały eustatycznymi, gdyż zmiana poziomu morza lub oceanu w jednym miejscu musi się zaznaczyć we wszystkich morzach na skutek istniejącego. połączenia między nimi.
Izostazja. Skorupa ziemska znajduje się w stanie pewnej równowagi. Wskutek obciążenia lub odciążenia skorupy ziemskiej równowaga ta zostaje zakłócona, co prowadzi do ruchów izostatycznych. Ich przyczyną mogą być lodowce, zmiany ilości wód w morzach, gromadzenie się osadów, erozja usuwająca wielkie ilości materiału, ruchy fałdowe. Związane jest to z istnieniem astenosfery(60-120km),która zachowuje się jak ciało plastyczne ugina się pod zwiększonym obciążeniem, a podnosi pod mniejszym.
Ruchy epejrogeniczne-pionowe ruchy lądów-powolne i długotrwałe-mogące mieć związek z zaburzeniem równowagi izostatycznej, a ściślej z przemieszczeniem się plastycznych mas astenosfery ku peryferiom ugniatanego obszaru, bądź przemieszczaniem się pod niego podczas jego podnoszenia.
27.Trzęsienia ziemi, rozmieszczenie na kuli ziemskiej, postępowanie budowlane na terenach sejsmicznych.
Przyczyną trzęsień ziemi jest wyzwolenie skondensowanej energii wewnętrznej. Wewnątrz ziemi przebiegają bowiem nieustanne przemieszczenia magmy, wywołane różnymi przyczynami. Do najważniejszych zalicza się konwekcje. Procesy te powodują powstania naturalnego pola naprężeń, zmieniającego się w zależności od właściwości skał .W najbardziej zewnętrznych jej warstwach naprężenia mogą być akumulowane a po przekroczeniu wytrzymałości na ścinanie następują pękniecia, którym towarzyszy trzęsienie ziemi. Zachodzą one z reguły w strefach dyslokacyjnych skorupy ziemskiej, w miejscach wielkich uskoków. Teoria płyt litosfery wiąże je ze strefami subdukcji oraz krawędziami płyt. Obok trzęsień sejsmicznych występują też wstrząsy wywołane innymi czynnikami naturalnymi i pływami, cyklonami, uderzeniami fal o sztywne brzegi morskie, ruchem wirowym ziemi, osuwiskami oraz czynnikami antropogenicznymi spowodowanymi działalnością człowieka. Zjawiska sejsmiczne polegają na rozchodzeniu się fal z tzw. Hipocentrum (ogniska) (do 60km pod ziemia).Fala sejsmiczna dochodząca do powierzchni zmienia swój kierunek i rozchodzi się poziomo. Siła wstrząsu maleje w miarę oddalenia. Zależnie od częstości i od siły uderzeń wyróżnia się trzy rodzaje obszarów: sejsmiczne, pensejsmiczne, iasejsmiczne. Obszary sejsmiczne:
a)pas równoleżnikowy(południowa Hiszpania i Portugalia, Pireneje, Alpy, Apeniny, kraje bałkańskie, Azja Mniejsza, Kaukaz, Pamir, Himalaje, Archipelag Malajski)
b)pas południkowy(około pacyficzny)(Kordyliery, Andy, Japonia, Filipiny, N. Zelandia ) . Przeciwdziałanie zagrożeniom sejsmicznym: wybór odpow. lokalizacji obiektu ,unikanie posadowienia na terenach: występowania bagien i gruntów silnie nawodnionych-o dobrze rozwiniętej pokrywie zwietrzelinowej-o płytko położonym zwierciadle wód gruntowych-położonych w terenach dyslokacji tektonicznej-zbudowanych z różnych warstw gruntowych o znacznym kącie upadu, na których na skutek drgań mogą zachodzić odkształcenia trwałe pod działaniem siły ciężkości(zawaliska krasowe i górnicze).Odpowiednia konstrukcja obiektu: okres drgań obiektu musi się różnić od okresu drgań podłoża(rezonans), dobrać odpowiedni sposób posadowienia, zwiększenie głębokości posadowienia, ograniczenie wymiarów budynku, stosowanie sztywnych konstrukcji szkieletowych(opasek antysejsmicznych), uszalanie gruntów podłoża pod fundamentem, oddzielenie budowli od jej fundamentu poziomą spoiną(łożysko).
28.Ogólna charakterystyka procesów denudacyjnych: wietrzenie, erozja, ruchy powierzchniowe mas gruntu.
Działają obniżająco na wszystkie wyniosłości powierzchni ziemi. Rozluźnione produkty pod wpływem mechanicznego działania wody, lodowca lub wiatru, bądź pod wpływem własnego ciężaru zostają przenoszone z wyższych miejsc do niższych. Te ciągłe procesy przemieszczania rozluźnionych materiałów z wyższych do niższych nazywamy -Denudacją. Wietrzenie rozluźniające skałę ułatwia zarówno pracę ablacji deszczowej, jak ruchów masowych. Erozja również łatwiej drąży w skałach rozluźnionych. Wietrzenie i ruchy masowe dostarczają rzece detrytusu skalnego, który staje się narzędziem jej pracy erozyjnej. Rezultatem denudacji jest niszczenie wyniosłości na powierzchni ziemi i przenoszenie produktów niszczenia na niższe miejsca.
29.Wietrzenie fizyczne i chemiczne.
Wietrzenie odbywa się na powierzchni skorupy ziemskiej oraz w przypowierzchniowej, zwykle bardzo cienkiej, strefie wietrzenia. (Fizyczne-rozpad ,chemiczne-rozkład.
Fizyczne:
a)insolacja i zmiany temperatury-działanie słońca na powierzchnię skały(nagrzewa się 1,5-2,5 raza szybciej niż powietrze) prowadzi w dłuższym okresie, przy dużych dobowych zmianach temp., do rozluźnienia skały i rozpad na poszczególne ziarna. Zniszczenie skały następuje także w wyniku nierównomiernego nagrzania się skały, powierzchnia nagrzewa się znacznie szybciej, co prowadzi do naprężeń między obiema częściami w konsekwencji do eksfoliacji(rozpad blokowy).
b)działanie mrozu-woda zamarzając w szczelinach i porach skał zwiększa swoją objętość(o około 9%),co prowadzi do powstania dużego ciśnienia i rozsadzenia skały(zamróz).
c)krytoturbacje- zaburzenia wywołane tworzeniem się lodu w gruncie, szczególnie intensywne na terenach wietrznej zmarzłości.
d)mechaniczne działanie organizmów-rośliny wciskające się w szczeliny skalne, prowadzą do rozsuwania spękań i rozdrobnienia skał. Dodatkowe znaczenie mają tu także kwasy organiczne, zwierzęta ryjące ,które rozluźniają grunt.
e)mechaniczne działanie soli i przeobrażeń chemicznych-wykwity soli kamiennej, węglanów, siarczanów tworzące się na skutek kapilarnego działania wody w przypowierzchniowych warstwach skał przy wzroście kryształów wywierają ciśnienie na pory i szczeliny co prowadzi do ich rozsadzenia(szczególnie w warunkach klimatu pustynnego).
Chemiczne-działanie wody- wsiąkająca w grunt woda opadowa ,zawierająca tlen i dwutlenek węgla, jest głównym czynnikiem wietrzenia chemicznego. Chemiczne wietrzenie odbywa się tylko powyżej punktu zamarzania, lód chemicznie nie działa. Wsiąkająca w grunt woda pobierająca z powietrza zanieczyszczenia (kwasy) prowadzi do rozpuszczenia, hydrolizy, uwodnienia, uwęglanowodnienia, utlenienia. Intensywność rozpuszczania ciał stałych warunkowana jest stężeniem jonów wodorowych w roztworze, a także podatnością minerałów na rozpuszczanie oraz wielkością powierzchni styku i temp. W wyniku rozpuszczającej działalności roztworów powstają(formy krasowe).
30.Erozja rzeczna(rys):
Spowodowana jest grawitacyjnym ruchem wody rzecznej. Rzeka przechodzi różne stadia rozwojowe, w którym formuje swoje dzisiejszą dolinę. W stadium młodocianym przeważa erozja wgłębna i częściowo wsteczna a w stadium dojrzałym erozja boczna połączona z akumulacją. Rzeka eroduje zarówno masą wody, jak i wleczonym przez nią materiałem skalnym. Szybkość erozji zależy od przepływu wody. Dla budownictwa ważne znaczenie ma erozja boczna ,powodująca stałe podcinanie zboczy doliny, które tracą równowagę i ulegają obrywaniu bądź osuwaniu. Erozja boczna zachodzi także w obrębie koryta, szczególnie w odcinku meandrującym. Ścierające działanie rzeki za pomocą wleczonego przez nią materiału zwane abrazją rzeczną. Erozja wsteczna występująca u źródła może doprowadzić do przerwania działu wodnego. Wskutek odmłodzenia procesów erozyjnych może dojść do powstania teras w pokrywie aluwiów wskutek wcinania się rzeki.
31.Erozja morska i jeziorna(rys): Morska spowodowana jest przez:
a)falowanie wody i prądy przy wpływie wiatru.
b)przypływy i odpływy morza wywołane przyciąganiem księżyca i słońca.
c)temp., opady i chemizm wody. największy wpływ na przebieg erozji ma falowanie.
Erozja morska ma wpływ na ukształtowanie linii brzegowej. Wyróżnia się 2 stadia rozwojowe:
-młodociane- brzegi morskie opadają stromo ,czynniki erozyjne działają bardzo intensywnie prowadzą do utworzenia erozyjnego -tarasu morskiego, który jest ściętą płaską powierzchnią przysypaną materiałem rumoszowym, zamknięto od strony lądu stromą ścianą zwaną -klifem . Klif jest stale podcinany przez fale, wskutek czego jego górna krawędź ulega obrywaniu lub osuwaniu się.
-dojrzałe-po wytworzeniu się tarasu morskiego siła niszcząca fal może się zmniejszyć w skutek czego nie będą one wstanie usuwać z tarasu rumoszu skalnego ,tylko przesuwać go w stronę klifu ,co prowadzi do ukształtowania lekko nachylonej powierzchni, łagodnie opadającej w morze. Erozyjnej działalności morza towarzyszy również proces twórczy polegający na powstawaniu mierzei, bardzo charakterystycznych dla Bałtyku ,proces ten wywoływany jest ukośnym uderzeniem fal o brzeg co powoduje przemieszczanie masy piasku .
32.erozja lodowcowa i wód lodowcowych: Erozyjna działalność lodowca przejawia się w: - detrakcji (wyrywaniu okruchów z podłoża lodowca, szczególnie skutecznie gdy skała w podłożu jest spękana lub cienko uwarstwiona) - abrazji lodowcowej ( ścierania skał dna i brzegów doliny oraz okruchów deszczowych przez lodowiec, który przybiera na intensywności gdy lodowiec jest gruby)- egzarcji lodowcowej ( usuwaniu materiału skalnego i żłobieniu terenu co jest ułatwione przez zamróz). Działalność erozyjna lądolodu ma trochę inny charakter, nie mniej przypuszcza się, że duża część materiału wleczonego przez lądolód nie została wytworzona przez lodowiec tylko wchłonięta z powierzchni pokrytej zwietrzeliną lub ziaren rzecznych. Objawy erozyjnej działalności lodowców to: rysy lodowcowe, wygłady, barańce, żłoby, doliny wiszące, przegłębienia i kary. Działalność erozyjna wód lodowcowych,- jeśli wody pochodzące z topnienia lodowca wydostaną się poza jego obręb to ich działalność erozyjna jak wód rzecznych, inny charakter ma natomiast erozja wód śródlodowcowych, gdyż wody te operujące w szczelinach lodowców i pod nimi mogą znaleźć się w warunkach ciśnienia hydr. Do form erozji podlodowcowej należy: garnce i jeziora rynnowe. Erozyjna działalność wód wypływających z lądolodu, szczególnie w okresie jego postoju, które łączyły się z wodami rzek płynących z południa uwidacznia się w morfologii terenu w postaci pradolin.
33.Erozja deszczowa(ablacja): Jest to działalność erozyjna deszczu. Krople deszczu erodują łatwo osady pylaste nieskondensowane ,tworząc okrągłe zagłębienia, które przy intensywnych opadach są rozmywane, co można obserwować w skarpach drogowych. Pod wpływem ablacji mogą zachodzić procesy osuwiskowe. Ablacja utrudnia prowadzenie takich robót ziemnych jak wykopy drogowe, odkrywki górnicze, oraz wszystkiego rodzaju wykopy fundamentowe. W strefach klimatycznych gdzie występują deszcze nawalne, strugi deszczu mogą erodować nawet skały zwięzłe. W naszych warunkach nie ma większego znaczenia .Jedynie podatnymi są lessy i gleby rozwinięte na lessach lub glinach. Wymycie lessu uwidacznia nam doliny zwane -parowami. Rozgałęziają się one tworząc labirynt dolinek o wysokich ścianach-odbywa się to bardzo szybko(5-6 m. przez kilka lat).
34.Potoki i lawiny błotne: Potok lub lawina błotna stanowi mieszaninę zwietrzeliny ,wody, powietrza, a czasem śniegu. Potoki błotne przechodzące w lawinę występują w obszarach górskich w dolinach o dużym nachyleniu. Aby się wytworzyły muszą być spełnione warunki: -spadek doliny 6-35%.,lużne zwietrzeliny w górnych partiach doliny górskiej. -ulewny deszcz lub gwałtowne tajami śniegu lub lodu w górnych partiach doliny górskiej. Szczególnie skłonne do tworzenia potoków i lawin błotnych są zwietrzeliny łupków ilastych i iłów łupkowych, które przy wysychaniu rozsypują się na drobne bryłki utrzymujące się na stokach górskich wskutek tarcia. Warunki zabezpieczenia :-odmowa roślinności w obszarze zbiorczym.-budowa niewysokich progów kamiennych .
35.Właściwości wód: -fizyczne: a)temperatura(w zależności od charakteru zbiornika, położenia geograficznego ,wys.n.p.m.) -wody powierzchniowe, morza tropikalne30,-2 polarne.-na głębokości 500m.(1-5 stopni)-wody podziemne 0 stopni do ok.100st.wody przegrzane. b)przezroczystość(od domieszek mineralnych, organicznych)-wody gruntowe, przezroczyste- powierzchniowe, zawiesiny-woda źródlana, przezroczysta. c)zapach(zależy od domieszek i związków rozpuszczalnych w wodzie)-woda podziemna- bez zapachu, bagienna- zgniły. d) smak(od domieszek)-zw. organiczne, smak słodki -chlorek sodowy ,słony. e)przewodnictwo elektryczne-zależy od obecności elektrolitów f)promieniotwórczość wód podziemnych(sole radu)-chemiczne-wiele substancji rozpuszcza się w wodzie(co2,o2,n2,ch4,para wodna,h2s,h2)nadaje jej charakterystyczne właściwości:o2-utleniająco działa,h2s-redukująco,co2-odczyn kwaśny. Wody bogate w te substancje zyskują na agresywności ,staja się przyczyną niszczenia skał, korozji metali i betonu. Zdolność przeobrażeń i rozpuszczająca.
36 Wpływ wód na właściwości geotechniczne gruntów. Woda zwiększa gęstość objętościową aż do całkowitego nasycenia porów wodą #jeśli woda nie przemieszcza się to jej oddziaływanie może ograniczyć się do powstania sił wyporu - częściowego rozpuszczenia rozpuszczalnych elementów szkieletu gruntowego -zmniejszenia wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności, a nie osłabieniu właściwości wytrzymałościowych gruntu nasyconego wodą w stosunku do gruntu suchego # jeżeli wypełniająca pory gruntu woda przemieszcza się to jej oddziaływanie jest większe- wywieranie ciśnienia na elementy szkieletu gruntowego co prowadzi do sufozji mech.- zwiększa się rozpuszczające oddziaływanie wody.
37.Geneza i występowanie wód podziemnych Woda znajduje się w skałach, wypełniając próżnie: jazy, pory, szczeliny. Występuje w skałach litych i luźnych. Wody pochodzą głównie z opadów które wsiąkają w ziemie lub są pochodzenia magmowego(z wnętrza ziemi).Woda opadowa może infiltrować tylko do pewnej głębokości uwarunkowanej porowatością efektywną warstw górnych. Na pewnych głębokościach porowatość staje się bardzo niska i woda nie może już infiltrować w większej ilości. Tak dochodzi do nasycenia wodą warstw geologicznych w pewnym przedziale głębokości. Górna powierzchnia warstwy nasyconej wodą jest powierzchnią zwierciadła wód podziemnych, a strefa powyżej zwierciadła wód podziemnych jest strefą aeracji. Warstwa nasycona nosi nazwę strefy saturacji. Podział wód podziemnych: higroskopijna-gromadzi się na powierzchni ziaren skalnych i cząstek koloidalnych; błonkowa- powstaje przez wiązanie drobin wody ciekłej przemieszczającej się przez pory skalne; kapilarna-podnoszenie i przemieszczanie się wody w gruncie zgodnie z zasadą zjawisk kapilarnych; wsiąkowe- woda wiązana przez siły międzycząsteczkowe nadaje warstwie osadu stan określonej wilgotności molekularnej; zawieszona-woda zatrzymana na warstwie nieprzepuszczalnej; przypowierzchniowe-są dookoła zbiorników wodnych na małych głębokościach; gruntowe-występują w strefie saturacji, a ich zwierciadło wyznacza granicę ze strefą aeracji.
38.Ruch wód podziemnych -ciśnienie hydrostat. i spływowe, porowatość i przepuszczalność skał, filtracja, prędkość przepływu, wahania zwierciadła wód grunt., wody grunt. pod ciśnieniem źródła# Przepuszczalność skał- zależy od wielkości porów, jest mniejsza u otworów wysortowanych, zależy od lepkości wody # ruch wód podziemnych-woda ulegając sile ciężkości sączy się z wyższych miejsc na niższe. Na ogół wody podziemne płyną w tym samym kierunku co wody powierzchniowe.# Prędkość przepływu - wg H. Darcy-ego prędkość przepływu wody gruntowej jest wprost proporcjonalna do ciśnienia a odwrotnie proporcjonalna do długości drogi przepływu. Zależy również od właściwości skał, przez które woda przepływa. #Wahania zwierciadła-ponieważ wody gruntowe są w ruchu, poziom ich nie jest stały. Wahania są wywoływane przyczynami naturalnymi: opadami, suszą, sztucznymi np. zaporami #Wody grunt. pod ciśnieniem-woda gruntowa pod działaniem siły ciężkości przesącza się z wyższych miejsc na niższe. Woda w pewnych momentach może płynąć w górę jeżeli jest pod ciśnieniem hydrostatycznym, które powstaje wówczas, gdy woda jest zamknięta w rurze wygiętej na kształt podkowy. #Źródła-naturalne wypływy wody g.na powierzchnie. Powstają tam gdzie zwierciadło wód g. przecina powierzchnie terenu. Źródła dzielą się na: juwenilne i meteoryczne. Zależnie od budowy geologicznej: ź. warstwowe, uskokowe, dolinne, szczelinowe, krasowe.# Filtracja-przemieszczenie się wody w skałach i gruntach porowatych określa się mianem filtracji. Jest to powolne przesączanie się wody przez pory i kanaliki spękań w kierunku poziomym i pionowym.
39.Kurzawki i upłynnianie piasków. Przyczyny i środki zabezpieczające. Grunty znajdujące się w stanie upłynnienia; w otwartych wykopach wykazują ruch jako ciało płynne lub półpłynne. Uziarnienie grubości kurzawkowych 0.005-1.0 mm o różnym procentowym składzie poszczególnych frakcji. W miarę obniżania się zwierciadła wód g. kurzawki przechodzą w stan zbity i wytrzymały. # Upłynnienie się piasków- upłynnienie jest możliwe gdy stan piasków jest wyraźnie luźny. Upłynnienie zachodzi tam, gdzie znajdują się one w sąsiedztwie otwartych zbiorników wodnych, których poziom zwierciadła wody ulega wahaniom. # Środki zabezpieczające- osuszenie gruntów, uniemożliwienie dopływu upłynnionego gruntu do chronionego obiektu, zamarzanie gruntów, pogłębianie studni.
40. Przyczyny i warunki powstawania sufozji oraz jej skutki. Sufozja- usuwanie z gruntu lub przemieszczenie w obrębie gruntu drobniejszych cząsteczek lub ziaren jego szkieletu mineralnego pod wpływem przepływającej przez grunt wody. Sufozja mechaniczna -przemieszczanie drobniejszych cząsteczek lub ziaren szkieletu min. między ziarnami większymi odbywa się mech., bez rozpuszczającego, chemicznego działania wody. Sufozja chemiczna-rozpuszczenie przez przepływającą wodę podziemna rozpuszczalnych cząstek lub ziaren występujących między nierozpuszczalnymi w wodzie większymi ziarnami. Warunki sufozji:- występowanie gruntu podatnego na sufozje - istnienie dostatecznie dużego ciśnienia hydro -dynamicznego; suf. mech. -w warunkach naturalnych w zboczach, w których zalegają warstwy wodonośne o upadzie ku stokowi; suf- wywoływana działalnością człowieka; skutki sufozji-osiadanie sufozyjne, rozwarstwienie pierwotne jednorazowe warstwy, powstanie lejów, niecek, awarie i katastrofy, osuwiska sufozyjne.
41.Zjawisko krasowe i postępowanie bud. na terenach krasowych. Procesy i zjawiska krasowe.
Powstają w wyniku rozpuszczania skał wapiennych, dolomitycznych, marglistych, anhydrytów i gipsów przez wody krążące w ich obrębie. Intensywne rozpuszczanie odbywa się w obecności co2, z którego powstaje kwaśny węglan wapnia i kwas węglowy:
CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,CaCO3+2H*+2HCO3^-Ca28+2HCO3+CO2. Rozpuszczenie odbywa się wzdłuż głównych przepływu wód, którymi są spękania i szczeliny, wskutek czego powstają puste przestrzenie. Do najważniejszych form krasu powierzchniowego należą: żłobki i żebra krasowe, lejki krasowe, uwały, ponory, polja. Postępowanie budowlane na terenach krasowych: -właściwy wybór lokalizacji obiektu,- odcięcie dopływu wód powierzchniowych poprzez uporządkowanie spływu powierzchniowego oraz odcięcie dopływu wód podziemnych, -zasypanie lejów i pustek krasowych,- cementowanie podłoża pod fundamentem, -bitumizacja spękanej części stropu masywu skalnego,- odwodnienie przez zespołowe odpompowanie wody z otworów wiertniczych,- spowodowanie zawalenia się stropu nad pustką krasową a następnie zasypanie powstałego leju,- wzmocnienie stropu lub spągu wyrobiska poprzez cementacje.
42.Osiadanie gruntów lessowych i postępowanie budowlane na grutach lessowych. Patrz pyt. 18
43.Wysadziny i przełomy. Środki zaradcze. Wysadzinami nazywamy podniesienie stropu warstwy przypowierzchniowej spowodowane stałym dopływem wody do strefy przemarzania. W strefie tej doprowadzona woda przechodzi w lód, który nie tylko wypełnia pory gruntu nie litego i zmienia go w skałę litą o spoiwie lodowym. Przy stałym dopływie wody kryształy wody rosną i rozsadzają grunt. w wyniku wew. odkształceń powstają wysadziny. Przełomy -powstają w wyniku tajania lodu w porach gruntu, w przypadku nierównomiernego rozmieszczenia skupień lodu i jednoczesnego ich topnienia. Powierzchnia gruntu osiada nierównomiernie, a wraz z nią obiekty. To powoduje ich pękanie zwane przełomami. Zabezpieczenie dróg: -odpowiednie podniesienie nasypu ponad zwierciadło wód gruntowych, -obniżenie zwierciadła wód g. ,-wymiana gruntów wysadzinowych, -dobre zagęszczenie podłoża, -zastosowanie podbudowy z gruntu stabilizowanego cementem.
44. Morfologia terenów usuwiskowych, struktura usuwisk, stateczność stoków i skarp. Siła ciężkości na zboczu rozkłada się na siłę skierowaną równolegle do zbocza i prostopadle do niego składowa równoległa do zbocza jest siłą dążącą do przesunięcia utworów zbocza w dół. Gdy sile tej przeciwstawia się spoistość warstw oraz ich tarcie wewnętrzne , zbocze jest w równowadze czyli posiada stateczność. Bezpośrednimi przyczynami powodującymi zachwianie równowagi zbocza są erozje podcięcia wodą. obok nich mogą działać przyczyny spowodowane przez człowieka. Morfologia usuwiska- Przemieszczenie masy usuwiskowej zaczyna się od powstania szczeliny w formie łuku otwartego w kierunku spadku zbocza. Wzdłuż tych szczelin masy odrywają się lub osuwają w dół z czego powstają półkoliste obniżenia zwane niszą usuwiskową. Jeżeli warstwy w niszach są dostatecznie nieprzepuszczalne to tworzą się w nich jeziorka.
45.Przyczyny ruchów urwisk -wahania podstawy erozyjnej,- podmywanie i rozmywanie,- rozluźnienie zbocza,- zmiana konsystencji zbocza,- ciśnienie spływowe wody,- sufozja # Sposoby zabezpieczenia:- odwodnienie,- drenaż przyporowy z kamienia łamanego,- filtry wiertnicze,- zastrzyki uszczelniające lub wzmacniające spękane skały,- zmniejszenie nachylenia skarp i zbocza,- kotwie,- pale i słupy,- wzmocnienie skarp rusztem żelbetowym.
1