Geologia sem III
Rozkład temperatur w ziemi.
Temperatura w ziemi wzrasta wraz z głębokością. Dobowe wahania temperatury mają zasięg ok. 1.2m w Polsce. Głębiej (20-25m)temperatura jest związana z rocznymi wahaniami temperatury i zależna jest od strefy klimatycznej. Pod nią (10-30m)temperatura jest ustalona na jednym poziomie odpowiada ona wartości średniej rocznej temperatury dla danego rejonu. Temperatura rośnie wraz ze wzrostem głębokości, różnica głębokości na której dochodzi do zmiany temperatury o 1 stopień nazywamy stopniem geotermicznym (ok. 47m. W Polsce).
Charakterystyka procesów magmowych.
Formy geologiczne występowania skał magmowych
Rozróżniamy trzy formy występowania skał magmowych: 1) skały głębinowe: tzw. Plutoniczne powstają gdy magma zastyga głęboko pod powierzchnią a spadek temperatury i ciśnienia jest bardzo mały, pozwala to na wykrystalizowania wszystkich minerałów skały (struktura jawnokrystaliczna) 2)skały wylewne: tzw. Ekstruzywne powstają gdy magma wypływa na powierzchnie ziemi i zastyga gwałtownie co nie pozwala na tworzenie się dużych kryształów. Struktura skał wylewnych jest skryto krystaliczna lub szklista 3) Skały intruzywne powstają gdy magma wciska się w szczeliny skalne tworząc żyły w skale pierwotnej. Jej struktura zależy od głębokości tworzenia się intruzji.
Struktura skał magmowych
Strukturę skał magmowych możemy podzielić ze względu na:
a) Stopień rozwoju ziaren mineralnych:
Ziarna idiomorficzne o dobrze wykształconych kryształach charakterystycznych dla danego minerału.
Ziarna ksenomorficzne kształt kryształu zależy od wcześniej wykrystalizowanych minerałów (wypełnia wolne przestrzenia w skale)
Ziarna hipidiomorficzne o kryształach przypadkowych ale charakterystycznych dla danej substancji.
b) Stopień wykrystalizowania minerałów
Struktura holomorficzna gdy wszystkie minerały wykrystalizują (dzielimy ją na: jawno, średnio, drobno, skryto krystaliczną)
Struktura szklista gdy żaden z minerałów nie wykrystalizuje.
Struktura porfirowa spotykana jest to rodzaj struktury nierownoziarnistej w której pewne minerały wykrystalizowały wcześniej i są osadzone w cieście skalnym (o strukturze skrytokrystaliczne).
Tekstura skał magmowych.
Tekstura jest to sposób ułożenia minerałów, oraz sposób w jaki minerały wypełniają przestrzeń skały. Skały magmowe mają następujące tekstury: bezładną, uporządkowaną. Tekstura uporządkowana dzieli się na: warstwową, łupkową, fluidalna (widać kierunek przemieszczania się magmy), sferolitową (krystalizuje promieniście), masywną porowata (do 50% wolnych przestrzeni), gabczastą (lub migdałowcową jeśli luki są wypełnione przez inną skałę lub minerał)
Czynniki wietrzenia fizycznego.
Czynniki fizycznego wietrzenia to:
Insolacja: promieniowanie słoneczne i związane z nim zmiany temperatury na powierzchni skał powodują powstawanie pęknięć i rozpadu skały na bloki (rozpad blokowy) oraz na poszczególne ziarna mineralne (rozpad ziarnisty) lub łuszczenie się skał zbudowanych z jednorodnego materiału.
Działanie mrozu powoduje rozsadzanie skał poprzez zamarzanie wody znajdującej się w porach i spękaniach występujących w skałach. Działanie mrozu jest ściśle związane ze strefą przemarzania gruntu.
Mechaniczne działanie organizmów z szczególnie korzeni rozsadzających skały na bloki.
Mechaniczne działanie soli i związana z tym zmiana objętości krystalizujących soli (sól Kandlota)
Wietrzenie fizyczne jest początkowym stadium wietrzenia skał pozwala ono na dalsze rozdrabnianie skał w procesach wietrzenia chemicznego.
Skutki wietrzenia fizycznego
Skutki wietrzenia fizyczne to przede wszystkim rozpad skał na mniejsze części i bloki skalne (rozpad blokowy) oraz dalsze rozdrabnianie na poszczególne minerały (rozpad ziarnisty). Jeżeli skała jest monomineralna rozpad na poszczególne ziarna nazywany łuszczeniem.
Czynniki wietrzenia chemicznego
Głównymi czynnikami wietrzenia chemicznego są: wody, sole rozpuszczone w wodzie, tlen, azot i dwutlenek węgla. Rozpad skał ulega w procesach chemicznych takich jak: utlenianie (tlenki żelaza) uwodnienie, uweglanowienie (oraz wymywanie minerałów przez wodę zawierającą CO2 - kras), redukcja (procesy odwrotne do utleniania)
Skutki wietrzenia chemicznego.
W procesach wietrzenia chemicznego minerały skałotwórcze ulegają przeobrażeniu w inne związki chemiczne, ich podatność na wietrzenie chemiczne może być różna od kalcytu który łatwo wchodzi w reakcje z tlenem po kwarc i inne minerały akcesoryczne które w bardzo niewielkim stopniu ulegają rozpuszczeniu.
Opis typowego profilu wietrzenia skały.
W najwyższej warstwie znajdują się najbardziej zwietrzałe części skalne tworzące warstwę gleby zazwyczaj porośniętą roślinnością. Niżej znajdują się warstwy coraz gorzej rozdrobnionego materiału skalnego (początkowo drobne ziarna później większe ziarna o ostrzejszych krawędziach aż do dużych spękanych bloków skalnych (rozpad blokowy)) pod nimi znajduje się warstwa skały macierzystej nie zwietrzałej. Zawsze na warstwie skały macierzystej występuje zazwyczaj gruba warstwa WIETRZELINY!
Erozja deszczowa (ablacja)
Polega na drążeniu miękkich skał przez krople deszczu które spływając łączą się w strugi mogące erodować nawet lite skały drążąc w nich rynny (np. w lessach).
Erozja rzeczna.
Sprowadza się głównie do siły transportowej wody płynącej. Woda płynąca w rzece zabiera ze sobą (wymywa, toczy, lub porywa) ziarna i części skalne uderzając nimi o dno powoduje jego pogłębianie (erozja denna). Niekiedy wokół większych bloków skalnych woda tworzy tzw. kotły rzeczne wymywając spod skał materiał (pogłębiając w ten sposób koryto). Materiał wleczony przez wodę ulega ścieraniu (abrazja rzeczna). Rzeka podcinając swoje brzegi morze spowodować jego osunięcie (erozja boczna) powiększając w ten sposób dolinę. Transport materiału okruchowego zależy głownie od prędkości płynącej wody, od spadku doliny oraz masy wody. Woda spływająca z progów skalnych powoduje podmywanie oraz niszczenie (erozja wsteczna)
Rodzaje erozji rzecznej
j.w.
Od czego zależy przebieg dennej erozji rzecznej?
Przebieg dennej erozji rzecznej zależy od kształtu doliny rzecznej, prędkości wody płynącej, ilości masy wody, rodzaju podłoża budującego dno rzeki. Im twardsza skała tym erozja wgłębna będzie przebiegała wolniej.
Rodzaje tarasów rzecznych
Charakterystyka osadów rzecznych.
Woda płynąca w rzece unosi materiał skalny o różnym stopniu rozdrobnienia, im prędkość wody jest większa tym większe bloki skalne jest w stanie porwać. W okresach obfitych opadów, rzeki porywają dużo materiału skalnego o dużych wymiarach, gdy poziom wróci do normalnego lub obniży się rzeka zaczyna oddawać materiał skalny którego nie może unieść z powodu zbyt małej prędkości wody (rzeka akumuluje). To samo można zaobserwować na różnych odcinakach rzeki tam gdzie nurt jest bardzo gwałtowny a spadek duży rzeka porywa najwięcej materiału natomiast wypływając na obszar płaski gdzie spadek jest mniejszy (stożki napływowe) lub rzeka tworzy rozlewiska materiał skalny zaczyna opadać na jej dno. Osady akumulacyjne mają charakter warstwowy posegregowany na poszczególne frakcje.
Mechanizm i produkty erozji eolicznej
Polega na wywiewaniu przez wiatr odruchów skalnych, i porywaniu ich. Wielkość porwanych cząstek zależy od siły wiatru. Porwane cząstki uderzają o lite skały powodując ich rysowanie, drążenie i ścieranie (korazja). Produktem erozji eolicznej są drobiny skalne o charakterystycznych ostrych krawędziach (budulec lessów)
Erozja lodowcowa
Polega na niszczącym działaniu przesuwających się mas lodu. Przesuwając się pod działaniem siły ciężkości, lodowiec wyrywa części skalne, ściera materiał bezpośrednio pod nim, wody wypływające spod lodowca powodują wymywanie materiału skalnego (tworzenie rynien i pradolin) i jego akumulację na czole lodowca, duże bloki skalne zakotwione w lodowcu żłobią teren.
Cechy osadów lodowcowych
Osady lodowcowe powstają na jego czole, gdzie woda wypływająca spod topniejącego lodowca wytraca swoją prędkość a niesiony materiał opada w postaci osadów. Lodowiec zabiera ze sobą część górnej warstwy terenu po którym się przesuwa powodując jego sfałdowanie o częściowe wciskanie w głębsze warstwy (morena czołowa i denna).
Czynniki erozji morskiej
Falowanie wód w basenach mórz, oceanów oraz większych zbiorników wodnych związane z ruchami nas powietrza, powoduje podcinanie brzegu (tworzenie Niszy) co w efekcie wiąże się z obrywem podciętej części klifu skalnego. Fale unosząc materiał uderzają nim o skały, wlokąc go w części przybrzeżnej a na końcu akumulują tworząc przybrzeżne płycizny.
Główne cechy materiałów ilastych
Powstają w drodze wietrzenia krzemianów i glinokrzemianów skał magmowych. Ich budowa jest zbliżona do budowy łyszczyków (blaszki płytki) o bardzo małych wymiarach 0.002-0.001mm a nawet drobniejszych. Nasączone wodą stają się plastyczne i nie przepuszczalne (pęcznieją). Materiały ilaste są bardzo aktywne, absorbują duże ilości związków chemicznych napotkanych na swojej drodze, od tego zależy ich kolor i cechy pochodne.
Wymień procesy prowadzące do powstania skał osadowych.
WIETRZENIE - rozdrobnienie materiału skalnego na mniejsze ziarna w procach wietrzenia fizycznego i chemicznego.
DENUDACJA I EROZJA - usuwanie zwietrzałej warstwy skalnej ze skały macierzystej.
TRANSPORT - ogólno pojęty transport materiałów skalnych połączony z dalszym rozdrabnianiem.
SEDYMENTACJA - czyli osadzanie się zwietrzałego i rozdrobnionego materiału skalnego w zbiornikach wodnych.
DIAGENEZA - czyli zespajanie osadów poprzez odwodnienie, odsolenie i zlepienie.
Końcowe procesy powstawania skał osadowych
Diageneza składa się z trzech etapów: odwodnienia, odsolenia i zlepienia osadów. Osady starsze zostają ściśnięte przez kolejne warstwy, przez co woda zawarta w porach zostaje wyparta, woda zabiera wraz ze sobą sole w niej rozpuszczone. Końcowym etapem jest zlepienie osadu za pomocą spoiwa: ilastego, węglanowego, krzemionkowego lub żelazistego. Niekiedy spoiwem może być sól, gips, anhydryt, dolomit i inne. Stopień diagenezy zwiększa się wraz z biegiem czasu zależy też od wzrostu ciśnienia i temperatury.
Podział skał osadowych okruchowych ze względu na strukturę
Rozróżniamy trzy struktury skał okruchowych (zależnie od wielkości ziaren): psefitową (>2mm), psamitową (2-0.02mm) i pelitową (<0.02mm). Drugim czynnikiem określającym strukturę skał osadowych jest kształt ziaren: ostrokrawędziste, słabo obtoczone, dobrze obtoczone, bardzo dobrze obtoczone.
Główne składniki skałotwórcze skał okruchowych.
Skały okruchowe mogą być zdiagenezowane bądź niezdiagenezowane. Ziarna tych skał są zbudowane z minerałów o podwyższonej odporności na wietrzenie (np. kwarc). Wielkości ziaren skał okruchowych rozciąga się od rumoszy skalnych po muły, lessy i tufy.
Rodzaje spoiwa skał okruchowych
W procesach diagenezy skał okruchowych występują praktycznie wszystkie rodzaje spoiwa: piaskowce - ilaste i żelaziste, zlepieńce - krzemionkowe, ilaste i węglanowe, „zygmuntówka” - węglanowe) Często spoiwo właściwe jest wymieszane z drobniejsza frakcją materiału okruchowego (d<2mm) zapewnia to lepsze wypełnienie luk pomiędzy ziarnami w zlepieńcu.
Podział skał osadowych chemicznych.
skały organogeniczne: powstałe z martwych szczątków roślin i zwierząt
skały nieorganogeniczne: pochodzenia czysto chemicznego, powstałe w procesach krystalizacji soli.
Struktury skał osadowych okruchowych.
j.w. pyt 24
Ważniejsze tekstury skał osadowych.
Tekstura skał osadowych może być bezładna, uporządkowana, masywna, porowata lub gąbczasta. Spośród tekstur uporządkowanych najczęściej spotykana jest tekstura warstwowa o różnym układzie i miąższości warstw, tekstura łupkowa, oraz falista.
Formy występowania skał osadowych.
Warstwy skał osadowych mają stałą bądź zróżnicowaną miąższość, mogą się rozdzielać na dwie warstwy, lub wklinowywać się w inne utwory geologiczne. Często tworzą soczewki o bardzo zróżnicowanych kształtach. Spotykane są również inne formy taki jak: kopalne wydmy, osuwiska, produkty akumulacji rzecznej oraz formy związane z rozwojem życia organicznego.
Czynniki i skutki metamorfizmu
temperatura - podwyższona temperatura przyspiesza zachodzenie reakcji chemicznych w skałach metamorficznych.
Ciśnienie - wysokie ciśnienie może powodować rozdrobnienie ziaren skalnych, oraz powoduje zmniejszenie objętości materiału skalnego, sprasowanie jego struktury.
Woda i gazy - które swobodnie przenikają przez pory w skałach transportują sole i związki chemiczne niezbędne do dalszej metamorfozy
Czas - wszystkie procesy metamorficzne przebiegają bardzo wolno, potrzeba więc wiele czasu aby ze skały pierwotnej powstała skała metamorficzna.
Główne cechy skał metamorficznych.
Skały metamorficzne to przeobrażone skały magmowe lub osadowe. Przeobrażenie zwane metamorfizmem zachodzi pod wpływem ciepła, ciśnienia, gazów, cieczy i czasu które zmieniają pierwotną strukturę i teksturę skały. Skały metamorficzne zależnie od stopnia metamorfozy bardziej lub mniej przypominają skałę pierwotną. Procesy metamorfozy zachodzą w trzech strefach: epi, mezo i kata. Każda ze stref charakteryzuje się wzrostem ciśnienia i temperatury.
Ogólna charakterystyka diastrofizmu
Diastrofizm to wszystkie procesy zachodzące w skorupie ziemskiej związane z przemieszczaniem się płyt kontynentalnych, zmianą ich kształtu, i charakteru. Ruchy skorupy ziemskiej powodują wypiętrzanie się gór, fałdowanie powierzchni, pękanie, tworzenie się rowów tektonicznych, uskoków, i innych utworów geologicznych.
Fałdy rodzaje deformacji
Fałdy powstają podczas ściskania płyty kontynentalnej czasem napór jest tak duży że sfałdowana powierzchnia pochyla się w kierunku działania siły (powstają fałdy obalone a dalsze fałdowanie prowadzi do powstania płaszczowiny). Elementy fałdu to: skrzydło, jądro synkliny, jądro antykliny, przegub, oś. Możemy również podać, i promień fałdu. Wyróżniamy trzy typy fałdów: pochylony, leżący i tzw łuska.
Płaszczowina
Płaszczowina to bardzo mocno pofałdowany utwór geologiczny powstały przez sfałdowanie i obalenie części terenu oraz nałożenie go na sąsiednią płytę.
Uskoki
Uskoki to rodzaj deformacji nieciągłej. Powstają gdy siły ścinające działające na płytę kontynentalną przewyższają jej wytrzymałość, część płyty opada wtedy lub wypiętrza się aż do uzyskania równowagi. Elementy uskoku to: skrzydło wiszące, skrzydło zrzucone, płaszczyzna ślizgu, wysokość zrzutu, kat ślizgu. Szereg uskoków na danej płycie prowadzi do powstania tzw. rowów i zrębów tektonicznych.
Zręby i rowy tektoniczne
Są to formy powstałe przez charakterystyczne ułożenie uskoków, wypiętrzenia i obniżenia terenu.
Wychodznia warstwy
Wychodnia warstwy to przecięcie się stropu i spągu warstwy z poziomem terenu. Utwory zawarte w danej warstwie są wtedy widoczne na terenie, stają się jego budulcem.
Elementy ułożenia warstw
Aby scharakteryzować daną warstwę pod względem jej ułożenia należy podać jej bieg, upad i kat upadu. Bieg podaje nam kierunek rozciągania się warstwy w odniesieniu do kierunku północnego, upad pokazuje w jakim kierunku warstwa się zapada, a kąt upadu charakteryzuje pod jakim kątem dana warstwa się zapada.
Spękania skał
Wszystkie skały są spękane. Procesy wietrzenia fizycznego powodują że lita skała zostaje poprzecinana siecią spękań osłabiających jej strukturę. Spękania mogą występować w formie drobnych i niewidocznych włosowatych szczelin które z biegiem czasu i postępem procesów wietrzenia mogą przeobrazić się w rozległe i dość szerokie pęknięcia mające charakter płaszczyzn odkucia. Rodzaje szczelin: zwietrzelinowe, tektoniczne, syngenetyczne. Szczeliny tektoniczne są związane z ruchami masywów, a syngenetyczne z naprężeniami powstałymi podczas krzepnięcia magmy.
Krasowatość
Zjawisko krasu polega na rozpuszczaniu i wymywaniu minerałów budujących skałę przez wodę infiltrującą podłoże. Najpowszechniej zjawisko krasowatości występuje w skałach wapiennych. Charakterystyczne utwory dla tych skał są efektem krasu: studnie, leje, pieczary, tunele, galerie, ulawe, kominy są to utwory typowo krasowe.
Ogólne zasady podziału gruntów budowlanych.
Grunty budowlane dzielimy na: nasypowe i rodzime, Rodzimy z kolei dzielimy na organiczne i nieorganiczne, nieorganiczne na skaliste i nieskaliste, dalej występuje już podział ze względu na wielkość ziaren skalnych.
Charakterystyka gruntów spoistych
Grunty spoiste zawierają w sobie ok. 2% frakcji ilastej lub gliny, co powoduje częściowe zespolenie ziaren skalnych, uformowanie bryły. Grunty takie po namoczeniu wodą stają się plastyczne oraz mniej przepuszczalne, związane jest to z uszczelnieniem struktury gruntu przez samą wodę która tworzy błonki na ziarnach gruntu.
Co to znaczy że grunt jest gliniasty?
Ogólna charakterystyka obrywów skalnych.
Obrywy skalne powstają momencie gdy procesy wietrzenia fizycznego poprzecinają skałę licznymi pęknięciami lub gdy w skale występują już szczeliny np. tektoniczne. Obrywy są zjawiskiem bardzo gwałtownym polegającym na odspojeniu nawisów skalnych, odkuciu części skały zwietrzałej i rozdrobnieniem jej. Obrywy mogą również powstawać w skałach o pionowym ułożeniu warstw.
Ogólna charakterystyka zsuwów.
Zsuw jest to ruch części skały po płaszczyźnie zsuwu, zachodzący w momencie gdy siły spójności w skale zostaną przewyższone przez siłę ciężkości masy gruntu. Zsuw odbywa się po płaszczyźnie zsuwu zbliżonej do powierzchni bocznej walca lub po powierzchni stoku.
Ogólna charakterystyka spełzywań
Pełzanie gruntu jest to proces zachodzący nieprzerwanie polegający na drobnym przemieszczaniu się mas gruntu po płaszczyźnie pełzania. Proces ten może zostać przyspieszony gdy grunt jest uplastyczniony przez obecność wody, lub przez rozmrożenie górnych warstw nasączonych woda i ich poślizg na zamarzniętych dolnych warstwach tzw. Soliflukcja.
Charakterystyka soliflukcji.
j.w.
Przyczyny powstawania osuwisk
Osuwiska powstają zazwyczaj w gruntach ilastych, które po wchłonięciu pewnej ilości wody stają się nieprzepuszczalne dla niej a ich konsystencja ulega uplastycznieniu. Szczególnie niebezpieczne są grunty ilaste występujące na podłożu nieprzepuszczalnym gdyż woda spływająca po powierzchni skał nieprzepuszczalnych sprzyja powstawaniu osuwisk.
Sposoby zabezpieczania terenów osuwiskowych
Zabezpieczanie terenów osuwiskowych skupia się do zabezpieczenia gruntów podatnych na powstawanie osuwisk przed działaniem wody a także zabezpieczeniem przed nagłym uplastycznieniem gruntu.. Różne rodzaje drenażu, wzmacnianie skarp murami oporowymi, zalesianie skarp, kotwienie itp.
Geologiczno inżynierskie zjawiska wywołane obecnością wody w gruncie.
Do nich zaliczamy: zsuwy, pełzanie, osuwiska, spływy, sufozja (wymywanie) i kolmatacja, upłynnienie gruntu, zapadowość pionowa gruntów, pęcznienie gruntów.
Przemarzanie gruntów.
Strefa przemarzania gruntu jest brana pod uwagę podczas projektowania poziomu posadowienia fundamentów nowej budowli. Związane jest to z koniecznością zabezpieczenia betonu przed szkodliwym procesem zamarzania wody znajdującej się w porach betonu. Głębokością przemarzania gruntu nazywamy najniższy poziom gruntu na którym temperatura spada poniżej zera w okresie zimy.
Zjawisko sufozji
Polega na wymywaniu cząstek grunty ze szkieletu przez wodę płynącą w gruncie. Wynikiem takiego działania wody jest zwiększenie porowatości skały, pojawienie się zjawisk krasowych, zniszczenie struktury gruntu, zapadanie się gruntu.
Zjawisko osiadania zapadowego
Występuje w gruntach zawierzających dużo frakcji pylastej i ilastej oraz porowatych. Zjawisko to polega ja zmniejszaniu objętości pod wpływem własnego ciężaru. Zniszczenie struktury gruntu może ulec również pod wpływem nawodnienia gruntu. Grunty charakteryzujące się zasadowością są określane mianem kurzawek.
Metody badań geologicznych
Wiercenia badawcze pozwalają określić miąższość i położenie warstw gruntu, szybki i sztolnie pozwalają dodatkowo określić dokładny upad warstw oraz zjawiska i utwory w nich zawarte, rowy badawcze pozwalają na szerokoprzestrzenne badanie gruntu jednak jedynie na niewielkich głębokościach podobnie jak szurfy jednak jedynie na niewielkim obszarze.
Karpaty fliszowe
Są zbudowane wyłącznie z fliszu sfałdowanego w okresie trzeciorzędu. Utwory fliszowe tworzą naprzemianległe łupki i piaskowce z przełożeniami zlepieńców margli i wapieni. Osad fliszowy akumulowany w geosynklinie karpackiej pochodził z erodowanych brzegów morza i wysp. Później osad został sfałdowany i ponakładany na siebie (powstały płaszczowiny) W tej strefie powstały liczne nieciągłości (uskoki).
Zapadlisko Przedkarpackie
Rozciąga się na linii Wisły i Sanu aż do Roztocza. Na całym obszarze wypełnione jest osadami pochodzącymi z miocenu (iły i łupki o miąższości do 4km) całość przykryta jest utworami czwartorzędowymi gliny piaski żwiry lessy. Morfologia zapadliska cechuje się rzeźbą młodą (doliny V kształtne, strome zbocza) Dolina Dunajca charakterystyczne III terasy związane ze zlodowaceniem i akumulacją rzeki, oraz kolejnymi roztopami i wcinaniem się rzeki w materiał zakumulowany. Pieniński pas skałkowy jest utworem bardzo zróżnicowanym pod względem litologicznym. Młoda rzeźba oraz występowanie krasowatości utworów wapiennych szczególnie utrudnia posadowienie budowli w tym obszarze.
Góry Świętokrzyskie
Historia ich powstania sięga daleko w przeszłość. Najstarszy trzon stanowią silnie zdiagenezowane osady z najmłodszego prekambru w północnym obszarze występują głównie utwory klastyczne a na południowym wapienie i dolomity. Góry Świętokrzyskie swoją morfologię zawdzięczają Kaledońskim ruchom górotwórczym. Rzeźba dojrzała, występowanie lessów we wschodniej części.
Wyżyna Śląsko-Krakowska
Obejmuje zagłębie węglowe oraz wyżynę krakowsko-częstochowską. Najstarsze utwory pochodzą z dewonu, czarne dolomity, wapienie i margle. Utwory karbońskie to przede wszystkim wapień węglowy i warstwy węglonośne. Utwory paleozoiczne to melafiry i porfiry z ich tufami oraz diabazy. Utwory triasowe to piaskowce dolomity kruszconośne i wapienie utwory jurajskie tworzace pasmo wapieni skalistych i płytowych. Fałdowanie hercyńskie doprowadziło do wytworzenia się niecek i struktur fałdowych . Rów Krzeszowicki oraz wiele uskoków przecinających wapienie to działanie ruchów górotwórczych alpejskich. Utwory trzeciorzędowe żwiry piaski iły itp. Wypełniają rowy zapadliskowe oraz w niektórych miejscach przykrywają utwory triasowe. Utwory najmłodsze czwartorzędowe to osady ostatniego zlodowacenia gliny i piaski (pustynia Błędowska to najmłodsze utwory - wydmy i lessy). Rzeźba dojrzała. Liczne utwory krasowe na wyżynie krakowsko częstochowskiej. W niecce Nidy występują utwory mezozoiczne iły i gipsy. Wypełniające obniżenie terenu.
Niż polski
Całość niżu polskiego to jedna wielka synklina pokryta utworami czwartorzędowymi pochodzącymi z ostatnich zlodowaceń. Są to przede wszystkim gliny zwałowe, piaski żwiry oraz lessy oraz lessy torfy i mułki. Te ostatnie należą do osadów interglacjalnych. Całość została lekko sfałdowana przez ruchy lądolodu. W wielu miejscach osady trzeciorzędowe zostały odsłonięte przez ruchy glacjałów oraz przez erozję rzeczną (węgiel brunatny okolice Bełchatowa, oraz pyły i iły) Znaczną część niżu polskiego zajmują pradoliny. Są to utwory wyżłobione przez wody spływające z Karpat oraz z topniejącego lodowca. Pradoliny toruńsko-oberswaldzka, warszawsko-berlińska, wrocławsko-magdeburska. Miejscami pradoliny mogą być zabagnione i zatorfione.
Pochodzenie wód podziemnych.
Wody podziemne to efekt sączenia się wód powierzchniowych przez warstwy przepuszczalne, lub mogą to być wody dostające się do głębokich warstw szczelinami lub różnego rodzaju nieciągłościami w ułożeniu warstw. Czasem występują wody reliktowe zamknięte w utworach antyklinalnych prastare wody. Woda może również skraplać się na znacznych głębokościach efekt parowania cieczy wprost z magmy. Są to wody wysoko mineralizowane.
Postaci wody występujące w ośrodku skalnym w postaci ciekłej.
Jest to otoczka ściśle przylegająca do ziaren skały, zwilżająca jej powierzchnię, woda kapilarna znajdująca się w mikroskopijnych przewężeniach między ziarnami skały, efekt podsiąkania kapilarnego jest tym większy im mniejsze są ziarna skały i ściślej do siebie przylegają (glina). Woda przesiąkająca która przesącza się pod wpływem działania sił ciężkości. Oraz woda wolna tworząca zwierciadło na jednym poziomie.
Strefy hydrogeologiczne w podłożu skalnym
Strefa saturacji - występuje poniżej poziomu zwierciadła wody gruntowej. Przestrzenie miedzy ziarnami są wypełnione przez wodę. Strefa wzniosu kapilarnego - przestrzenie kapilarne są wypełnione przez wodę, wysokość wzniosu zależy od rozdrobnienia materiału, kąta zwilżania i od wielkości przestrzeni pomiędzy ziarnami. Strefa aeracji - w tej strefie ziarna są jedynie zwilżone woda która tworzy błonkę na powierzchni ziaren. W tej strefie występuje woda przesiąkająca przez materiał skalny do jego niższych partii. Pomiędzy ziarnami występują luki wypełnione powietrzem.
Swobodne zwierciadło wody gruntowej
Występuje gdy woda gromadzi się w warstwie grunty dobrze przepuszczalnego ułożonego na warstwie nieprzepuszczalnej. Woda wypełnia wtedy luki pomiędzy ziarnami skalnymi. Swobodne równoznaczne jest z tym że nie występuje tu żadne parcie hydrostatyczne które mogłoby wypiętrzyć zwierciadło wody po nawierceniu lub uszkodzeniu warstwy.
Istota i warunki występowania zwierciadła piezometrycznego
Zwierciadło piezometryczne (napięte) występuje gdy woda gromadzi się w warstwie przepuszczalnej ograniczonej z góry i z dołu warstwami nieprzepuszczalnymi. Woda gromadząca się w warstwie przepuszczalnej osiąga pewien poziom często przewyższający spąg warstwy nieprzepuszczalnej. Po nawierceniu warstwy nieprzepuszczalnej mamy do czynienia z wyrównaniem się poziomu zwierciadła, ciśnienie artezyjskie powoduje wypiętrzenie wody ponad poziom warstw nieprzepuszczalnych (często ponad poziom terenu tzw. studnie artezyjskie). Wielkość takiego ciśnienia zależy od głębokości występowania warstw wodonośnych, intensywności ich sfałdowania oraz ilości zgromadzonej wody przesiąkającej ze strefy zasilania często znacznie oddalonej.
Napięte zwierciadło wód podziemnych.
j.w.
Graficzny sposób oznaczania zwierciadła wód podziemnych.
Charakterystyka wód zaskórnych
Są to wody występujące bardzo płytko w gruncie, uzależnione od strefy klimatycznej, intensywności opadów oraz parowania i wysychania gruntu. Wody te mogą wsiąkać w głąb gruntu i zasilać wody gruntowe. Wody zaskórne uczestniczą w procesie transportu, tworząc deluwia.
Charakterystyka wód gruntowych
Wody te zalegają znacznie głębiej niż wody zaskórne. Są one zasilane przez przesiąkające wody zaskórne poprzez strefy zasilania lub bezpośrednio przez przesiąkanie. Wody gruntowe są zanieczyszczone przez związki chemiczne rozpuszczone w wodach zaskórnych nie nadają się do przemysłu spożywczego. Zwierciadło wód gruntowych zależy od ukształtowania terenu. (możemy również z tymi wodami wiązać hasło spadek hydrauliczny - różnica wysokości zwierciadła wód gruntowych na danym odcinku)
Charakterystyka wód wgłębnych
Są to wody zalegające na znacznych głębokościach. Czasem tworzą się podziemne rzeki. Wody te są odcięte od wód gruntowych warstwami nieprzepuszczalnymi. Wody te posiadają zwierciadło napięte (występują pod ciśnieniem hydrostatycznym) Wody artezyjskie (w punkcie 65). Są to na ogół stare wody sedymentacyjne lub wody reliktowe z reguły wysoko mineralizowane.