1. Przedyskutuj: Tektonika płyt a powstawanie złóż kopalin użytecznych.

Tektonika płyt rozumiana jako dział zajmujący się przestrzennym rozmieszczeniem różnych genetycznie i wiekowo struktur w skorupie ziemskiej, a także procesami prowadzącymi do mechanicznych deformacji(diastrofizm) w jej obrębie ma ogromny wpływ na tworzenie się złóż surowców.

W zależności od formy, w jakiej dane złoże występuje pod lub na powierzchni litosfery, można wyróżnić:

1.Formy izometryczne mają w przybliżeniu jednakowe wymiary w dwóch kierunkach. Są to: diapir, sztokwerk (surowiec występuje w postaci cienkich żył przecinających skałę), gniazda (nie duże skupienia, kilka-kilkadziesiąt metrów, wypełniające rozpadliny lub jamy w skorupie ziemskiej ), kieszenie (mniejsze gniazda, do kilku metrów).

2.Formy płytowe charakteryzują się znacznymi wymiarami w dwóch kierunkach, a małym wymiarem w kierunku miąższości: pokład (forma złoża typowa dla złóż osadowych, w której skupienie surowca mineralnego ograniczone jest mniej więcej równoległymi płaszczyznami. Złoża występujące w więcej, niż jednym pokładzie, to złoża wielopokładowe.), soczewki (pokłady o mniejszej szerokości i długości, wyklinowują się we wszystkich kierunkach), żyły (ograniczone dwoma zazwyczaj równoległymi płaszczyznami tnącymi niezgodnie otaczające skały), szliry (zbliżone do żył).

3.Formy słupowe (kominowe) odznaczają się wydłużeniem pionowym, małe przekroje poprzeczne, bywają eliptyczne, owalne lub zbliżonego kształtu. Wymiary poprzeczne mogą być rzędu kilku, kilkudziesięciu a nawet kilkuset metrów. W kierunku pionowym złoża te mają setki, a nawet tysiące metrów długości.

2. Co wiesz na temat subsydencji i osiadania?

Subsydencja to powolne obniżanie się pewnych obszarów skorupy ziemskiej, spowodowane przez procesy endogeniczne, głównie tektoniczne; długotrwała subsydencja prowadzi do powstawania basenów sedymentacyjnych i gromadzenia się w nich osadów znacznej grubości często płytkomorskich lub lądowych.

Problemy: obszary wybrzeża i rzek, kanały odwadniające, nieodwracalne.

Łagodzenie: przewidywanie, monitoring, kolumny w kopalniach, przepompowywanie wody.

Przykład Wenecja: zbudowana na mokradłach, zmiana rzek, eksploatacja gazu, 20000 wierceń, podnoszenie poziomu morza; zamykanie wierceń, pompowanie wody, tamy, proces nieodwracalny.

Przyczyny: trzęsienia ziemi, wulkany, kras, kompakcja, sufozja, wypompowywanie wody, górnictwo, kompakcja

Subsydencja jest jednym z procesów izostazyjnych. Izostazja to stan mechanicznej równowagi mas w skorupie ziemskiej i górnym płaszczu Ziemi. Procesy podnoszenia i obniżania powierzchni mają na celu właśnie utrzymanie tej równowagi. Subsydencja odpowiada za obniżanie.

Sufozja: proces morfologiczny polegający na ługowaniu i wypłukiwaniu drobnych cząsteczek skalnych przez wodę opadową lub roztopową. Efektem działania sufozji, oprócz powstawania próżni w gruncie są niekiedy zagłębienia na powierzchni ziemi będące efektem wymycia bądź zapadnięcia się gruntu nad podziemną próżnią sufozyjną(niekiedy osuwiska).

Kompakcja: ciężar gromadzących się osadów powoduje zbliżanie się do siebie ziaren i cząstek. Dzięki temu zmniejsza się objętość osadu, wzrasta jego gęstość i maleje porowatość.

3. Co wiesz na temat własności hydrogeologicznych skał?

Właściwościami hydrogeologicznymi skał określa się te ich cechy, które decydują o zdolności do akumulowania, oddawania i przewodzenia wody. Trzy pierwsze reprezentują cechy strukturalne skały, trzy ostatnie są natury hydraulicznej. Są one ściśle związane z własnościami strukturalnymi, a także zależą od własności fizycznych wody.

Porowatość: cechę tą nadaje skale obecności pomiędzy ziarnami lub kryształami próżni, zwanych porami związanych zwykle z genezą skały. Ilość: stosunek objętości porów do objętości skały bądź stosunek odpowiednich powierzchni w określonym przekroju. Największą porowatość mają niescementowane skały osadowe. Rozmiar: związana jest z nim postać wody i jej zdolność do poruszania się pod wpływem siły grawitacyjnej. Duże pory nadkapilarne > 0,5 mm - woda wolna, swobodnie się porusza (żwiry, grube piaski), mniejsze kapilarne > 0,0002 mm - o poruszaniu decydują siły wzniosu kapilarnego, małe pory subkapilarne < 0,0002 mm - woda nie przemieszcza się (gliny, iły). Ze względu na połączenia pory w skałach mogą być otwarte lub zamknięte.

Szczelinowatość: trzy rodzaje związane z procesami geologicznymi, które spowodowały spękanie skały. Wietrzeniowe: fizyczne wietrzenie skał, przypowierzchniowa strefa do kilkudziesięciu metrów, bezładnie rozmieszczone, mogą być wypełnione materiałem zwietrzelinowym (gliną). Tektoniczne: wynik dyslokacji tektonicznych, przeguby synklin i antyklin oraz w strefach uskokowych. Spotykane na znacznych głębokościach, od 1km nie przewodzą wody wolnej. Układ wykazuje regularność związaną z działaniem sił tektonicznych. Syngenetyczne: w wyniku naprężeń wewnętrznych występujących w niektórych skałach w trakcie ich powstawania (np. krzepnięcie magmy). Podobne do tektonicznych.

Krasowatość: występowanie w skałach próżni powstałych w wyniku rozpuszczania (ługowania) skały przez krążące w niej wody. Wapienie, dolomity, gipsy, minimalnie w np. piaskowcach o spoiwie wapiennym.

Wodochłonność: zdolność skały do pochłaniania i gromadzenia wody. Wodochłonność całkowita to sumaryczna objętość próżni otwartych: porów szczelin, próżni krasowych.

Odsączalność: zdolność skały całkowicie nasyconej do oddawania wody pod działaniem sił ciężkości lub przy spadku ciśnienia panującego w skale (przy odprężaniu).

Przepuszczalność: zdolność skał do przepuszczania (przepływu) przez nią płynów.

4. Co wiesz na temat cech jakościowych wód podziemnych?

Wody podziemne to wody, zalegające pod powierzchnią Ziemi na różnych głębokościach i powstałe na skutek różnych procesów geologicznych

Badanie jakości wód polega na określeniu ich składu chemicznego, własności fizycznych i chemicznych oraz składu bakteriologicznego. Własności te nazywamy analizami fizyko-chemicznymi i bakteriologicznymi wód.

Skład chemiczny wód oznacza skład rozpuszczonych (dysocjowanych i niezdysocjowanych) substancji występujących w wodzie (gazów, minerałów, subs. organicznych) a nie samej wody jako związku chemicznego. Skład chemiczny wód decyduje o właściwościach (chemicznych, fizycznych i organoleptycznych) wody. Niekiedy przedstawiany jest w postaci zapisu uwzględniającego jedynie skład jonowy wód lub nawet wyłącznie jony główne.

Do właściwości chemicznych wód podziemnych zaliczane są zwykle: odczyn wody (pH), warunki utleniająco-redukujące (Eh), kwasowość i zasadowość wody, jej mineralizacja lub sucha pozostałość lub twardość.

Najważniejsze właściwości fizyczne to temperatura, przewodność elektrolityczna właściwa, radoczynność, gęstość i lepkość.

Właściwości organoleptyczne wód podziemnych: smak, posmak, barwa, przezroczystość, mętność. Zależą od chemizmu wód, rozpoznawane są bezpośrednio przy pomocy zmysłów.

Skład bakteriologiczny wód obejmuje ilościową charakterystykę bakteriologicznego zanieczyszczenia wód. Biologiczna analiza wód umożliwia ustalenie stopnia ich zanieczyszczenia substancjami organicznymi, a tym samym pośrednio ich bilansu tlenowego bez analizy chemicznej na podstawie występujących gatunków i ich liczebności. Opiera się ona na określonej liczbie organizmów wskaźnikowych i wielkości ich populacji lub na występowaniu określonych zespołów żywych organizmów

Analizy wód podziemnych wykonuje się najczęściej w laboratorium, a niektóre składniki wymagają oznaczenia w terenie.

5. Opisz rodzaje map używanych w geologii stosowanej.

MAPA GEOLOGICZNA jest to "syntetyczny, graficzny obraz stanu wiedzy geologicznej o badanym i kartowanym przez geologa terenie" (= "zmniejszony obraz zjawisk geologicznych wykonany na podkładzie topograficznym").

Treść mapy geologicznej jest przedstawiana za pomocą:

1. - barw (zwykle wiek utworów),

2. - sygnatur, czyli znaków umownych (np. położenia warstw, stanowiska fauny, jaskinie itp.),

3. - symboli literowych (stratygrafia, litologia, czasem geneza utworów),

4. - szrafur (stosowane czasami - zwykle do oznaczenia litologii)

Według skali:

- ogólne, przeglądowe; >1:100 000, = kompilacyjne

- szczegółowe; 1:10 000 - 1:50 000, = wykonywane w terenie

- wielkoskalowe, plany, specjalne; 1:500 - 1:5 000. = wykonywane w terenie

Według „głębokości”:

- mapy powierzchniowe (zakryte, odkryte),

- mapy wgłębne.

Według tematyki:

Geologiczne: zazwyczaj zawierają przekrój geologiczny danego obszaru oraz profile stratygraficzno-litologiczne. Mapy te wraz z objaśnieniami tekstowymi służą za podstawę ustalania założeń budowy geologicznej i rozmieszczenia kopalin na danym obszarze, trafniejszego wyboru obszaru przy planowaniu poszukiwań kopalin a także badań ogólnych w zakresie geologii regionalnej.

Hydrogeologiczne: przedstawia się na nich głębokość pierwszego użytkowego poziomu wodonośnego, hydroizohipsy, przejawy wód mineralnych. Wyznacza się także obszary o różnym stopniu izolacji pierwszego użytkowego poziomu wodonośnego.

Geologiczno-gospodarcze: są kartograficznym odwzorowaniem występowania kopalin w strefie przypowierzchniowej i wgłębnej oraz gospodarki złożami na tle wybranych elementów górnictwa, hydrogeologii, geologii inżynierskiej, przyrody, krajobrazu i zabytków kultury. Informują także o: stanie zagospodarowania złóż i kopalin; rzeczywistych i potencjalnych zagrożeniach środowiska przyrodniczego zw. z występowaniem złóż oraz eksploatacją kopalin; obiektach i obszarach chronionych; warunkach podłoża budowlanego.

Geośrodowiskowe: głównym celem ich opracowywania jest takie przedstawienie i interpretacje geośrodowiskowa danych geochemicznych, aby wynikające z nich wnioski były zrozumiałe przez niespecjalistów i aby pozwoliły im podejmować prawidłowe decyzje. Za ich pomocą przedstawia się: lokalizację miejsc opróbowania; zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi, pierw. prom., związkami organicznymi; klasyfikację gleb; klasyfikacje osadów wodnych

Geochemiczne: pozwalają na generalną ocenę stanu powierzchniowych środowisk regionu, ustalanie regionalnego zasięgu i charakteru wykrytych anomalii oraz wydzielenie obszarów wymagających badań szczegółowych.

6. Opisz zagrożenia środowiska geologiczno-inżynierskiego.

Środowisko geologiczno-inżynierskie danego obiektu działalności ludzkiej powstaje materialnie po wprowadzeniu tego obiektu do środowiska geologicznego.

Do zagrożeń środowiska g-i zaliczamy wszelkie czynniki mogące spowodować zaburzenie równowagi pomiędzy szeroko rozumianym środowiskiem geologicznym a obiektami działalności ludzkiej w tym środowisku (wszelkie czynniki mogące zniszczyć lub uszkodzić budynki, kopalnie, budowle przemysłowe i infrastruktury). Prawie wszystkie poniższe czynniki działają negatywnie na środowisko g-i poprzez fizyczne ruchy mas skorupy ziemskiej a co za tym idzie zmianę stanu naprężeń i odkształceń ośrodka.

Trzęsienia ziemi: gwałtowne zaburzenia stanu równowagi we wnętrzu Ziemi, któremu towarzyszą nieodwracalne deformacje ośrodka oraz wydzielanie dużych ilości energii częściowo emitowanej w postaci fal sejsmicznych; trzęsienia ziemi są też przyczyną oscylacji swobodnych Ziemi. Skutki trzęsień ziemi: duże ruchy w płaszczyznach uskoku; osuwiska, obrywy skalne, lawiny błota i ziemi; szczeliny i pęknięcia; zaburzenia w reżimie wód gruntowych i wgłębnych; fale tsunami; upłynnienie gruntu; zmiany w ukształtowaniu powierzchni ziemi; zalanie terenu; szkody budowlane (pękające mury).

Podejście do problemu trzęsień ziemi jest dwuwarstwowe:

Po pierwsze, prowadzone są badania naukowe w dziedzinie sejsmologii, geologii trzęsień ziemi. Naukowcy:

Próbują znaleźć przyczynę powstawania trzęsień ziemi

Badają geologiczną strukturę terenów, aby określić stopień zagrożenia. Na

podstawie badań wyznaczają strefy zagrożenia sejsmicznego.

Po drugie, poprzez zastosowanie badań w inżynierii geologicznej i lądowej, próbują rozwijać nowe metody konstrukcyjne i wprowadzić materiały, które będą bardziej odporne na wibracje. Sposób budowania nieustannie się zmienia i jest modyfikowany na podstawie wyników badań..

Wulkany: negatywny wpływ na środowisko g-i poprzez destrukcyjną siłę objawiającą się najczęściej podczas erupcji jak trzęsienia ziemi, fale tsunami, wypływy lawy, wybuchy popiołów, spływy piroklastyczne. Zapobieganie: badania wulkanów w celu prognozy erupcji, monitoring sejsmiczny, akustyczny, termiczny i geochemiczny.

Epejrogeneza (powolne pionowe ruchy skorupy ziemskiej powodujące podnoszenie się lub obniżanie znacznych jej obszarów i wywołujące transgresję i regresję mórz). Subsydencja (powolne obniżanie się pewnych obszarów skorupy ziemskiej, spowodowane przez procesy endogeniczne, głównie tektoniczne; długotrwała subsydencja prowadzi do powstawania basenów sedymentacyjnych i gromadzenia się w nich osadów znacznej grubości często płytkomorskich lub lądowych). Suffozja (proces morfologiczny polegający na ługowaniu i wypłukiwaniu drobnych cząsteczek skalnych przez wodę opadową lub roztopową. Efektem działania sufozji, oprócz powstawania prózni w gruncie są niekiedy zagłębienia na powierzchni ziemi będące efektem wymycia bądź zapadnięcia się gruntu nad podziemną próżnią sufozyjną). Kompakcja (ciężar gromadzących się osadów powoduje zbliżanie się do siebie ziaren i cząstek. Dzięki temu zmniejsza się objętość osadu, wzrasta jego gęstość i maleje porowatość). Krasowienie (proces polegający na rozpuszczaniu i wymywaniu skał węglanowych przez wody zawierające CO2, poszerzaniu szczelin i spękań w skale. Efektem krasowienia jest powstanie rzeźby krasowej.

Wszystkie wymienione powyżej czynniki są poważnymi zagrożeniami dla środowiska g-i, gdyż polegają one na powolnym aczkolwiek ciągłym przemieszczeniu się mas skorupy ziemskiej, co prowadzi do zmian stanu środowiska geologicznego a co za tym idzie zmian warunków zewnętrznych dla obiektów działalności ludzkiej związanych z tym środowiskiem (np. długotrwałe krasowienie - suffozja może doprowadzić do wypłukania pewnych warstw na danym obszarze i w konsekwencji zapadnięcia się warstw wierzchnich czego skutkiem są leje krasowe.

Powierzchniowe ruchy masowe: pytanie 7; budowanie fundamentów i murów oporowych; nadmierna eksploatacja kopalń (tąpnięcia) budowla osiedli na zagrożonych terenach.

7. Co wiesz na temat powierzchniowych ruchów masowych?

Powierzchniowe ruchy masowe - przemieszczanie się mas skalnych pod wpływem siły ciężkości. Ruchy te mogą być powolne lub bardzo szybkie.

Dzielą się na subaeralne(na ladzie) i subakwalne (w wodzie)

Osuwisko: szybkie zsuwanie się mas skalnych po stoku pod wpływem siły ciężkości, także nazwa nagromadzonego z ten sposób materiału. Prędkość osuwania się mas skalnych od kilku cm/s do kilku m/s; rozmiary od kilkumetrowej długości i nieznacznej grubości aż do olbrzymich zsuwów ,w których przemieszczeniu ulegają miliony ton materiału skalnego.

Klasyfikacja osuwisk: Obrywy: ruch prawie wyłącznie pionowy, spadek w powietrzu lub po stromym zboczu połączony z toczeniem się oderwanych fragmentów skalnych. Zsuwy: ruch ślizgowy, ześlizg wzdłuż określonej płaszczyzny. Zsuwy strukturalne: ruch wzdłuż płaszczyzny strukturalnej, ruch ślizgowy masy skalnej bez obrotu. Zsuwy ze ścinania: ruch wzdłuż powierzchni ścinania po przekroczeniu wytrzymałości na ścianie, ruch masy skalnej wraz z obrotem wstecz. Spływy: płynięcie, spływanie, ruch płynięcia, brak określonej powierzchni przemieszczenia, nierówna szybkość poruszających się okruchów skalnych. Spełzywanie: bardzo powolne przemieszczenie się luźnych utworów po zboczu pod wpływem sił ciężkości.

W morfologii osuwiska wyróżniamy półkoliste obniżenia zwane niszą osuwiskową, poniżej od niszy ciągnie się rynna osuwiskowa, którą masy zjechały w dół. Następnie przechodzi ona w język osuwiskowy. Rynna osuwiskowa nie musi występować zawsze. Przemieszczenie masy zaczyna się od powstania szczelin w formie łuku otwartego w kierunku spadku zbocza. Rynna może być wypełniona materiałem, może też być cały materiał zgromadzony w obszarze języka. Dzięki powstaniu osuwiska i wytworzeniu zagłębienia niszy pozbawione zostają podparcia masy skalne budujące obrzeżenie form. Umożliwia to tworzenie się nowych, drugorzędnych osuwisk prostopadłych do zagłębienia niszy i rynny. Jest to proces normalny.

Warunkiem powstawania osuwiska jest duże nachylenie stoku i odpowiednia budowa geologiczna. Bezpośrednią zaś przyczyną powstawania osuwiska np. podcięcie stoku przez potok, rzekę, kipiel morski lub działalność człowieka, zwietrzenie, a więc rozluźnienie skał tworzących stok, a przede wszystkim nasiąknięcie mas skalnych wodą opadową lub roztopową; niekiedy osuwisko jest wyzwalane przez trzęsienie ziemi.

Sposoby zapobiegania powstawaniu osuwisk oraz ich negatywnym skutkom są różne i zależne od głównego czynnika sprawczego. Jeżeli podstawowym czynnikiem przemiany rzeźby i pokrywy glebowej na stokach są zaburzenia obiegu wody, to główną drogą zapobiegania erozji gleb i procesom takim jak ruchy masowe jest regulacja obiegu wody. Dokonuje się to poprzez radykalne ograniczenie gruntów ornych, racjonalne użytkowanie rolnicze, zabiegi melioracyjne odprowadzające wodę. W niektórych przypadkach walka z osuwiskami polega na budowaniu fundamentów i murów oporowych. Ma to zastosowanie głównie w budownictwie drogowym.

8. Co wiesz na temat obliczania objętości i zasobów kopalin użytecznych?

Geologia złóż jest częścią geologii która zajmuje się złożami kopalni użytecznych. Kopaliny użyteczne są to minerały i skały nadające się do przemysłowego wykorzystania stanowiące przedmiot górniczej eksploatacji. Ze wzgl. na stan fizyczny wyróżnia się kop. stałe, ciekłe i gazowe. Kopaliny główne stanowią przedmiot samodzielnej eksploatacji górniczej. K. towarzyszące wydobywanie tylko z kopaliną główną. Samodzielna eksploatacja jest nieopłacalna. K. współwystępujące - współwystępują tylko z kopaliną główną. Mają jednakże odmienne właściwości technologiczne i użytkowe. Wymagają odmiennej eksploatacji i przeróbki.

Złoże kopaliny użytecznej taka część skorupy ziemskiej, gdzie wskutek różnych procesów geologicznych nastąpiło: naturalne nagromadzenie substancji mineralnej której ilość, jakość i warunki występowania umożliwiają jej przemysłowe wykorzystanie

Najłatwiej obliczać objętość i zasoby złóż pokładowych. Pokład (to forma złoża typowa dla złóż osadowych w której skupienie surowca mineralnego ograniczone jest dwoma mniej więcej równoległymi płaszczyznami. Dolna część pokładu nazywa się spągiem, a górna stropem. Granice stropu lub spągu są zazwyczaj ostre, zdarzają się jednak przypadki stopniowego przejścia składników pokładu w otaczające skały płonne. Elementami charakteryzującymi pokład są jego, długość, szerokość i miąższość. Długość i szerokość pokładów może wynosić kilka, kilkadziesiąt, a nawet kilkaset kilometrów, miąższość natomiast może wahać się od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów.

Znając budowę geologiczną terenu oraz dzięki odpowiedniej ilości prób możemy określić jaką powierzchnię zajmuje, i jaką miąższością charakteryzuje się dane złoże kopaliny użytecznej. Mając te dane łatwo oszacować objętość, jaką zajmuje interesujące złoże według wzoru: Objętość = powierzchnia złoża * miąższość złoża

Dla złóż które cechują się zróżnicowaną miąższością do powyższego wzoru wstawiamy obliczoną na podstawie wykonanych prób średnią miąższość złoża.

Aby obliczyć zasób złoża kopaliny użytecznej, należy znać wydajność kopaliny. Wydajność znajdujemy np. obliczając jaką masę interesującego nas surowca mineralnego otrzymamy z 1m3 złoża. Wtedy zasoby całego złoża obliczamy ze wzoru: Masa kopaliny użytecznej = objętość złoża * wydajność złoża.

Podobnie jak w przypadku miąższości, wydajność może nie być jednorodna w obrębie złoża. Można wtedy do powyższego wzoru wstawić średnią wydajność złoża obliczoną na podstawie wielu prób w celu oszacowania masy kopaliny użytecznej (zasobów złoża).

9. Co wiesz na temat zjawisk krasowych?

Krasowienie: proces polegający na rozpuszczaniu i wymywaniu skał węglanowych przez wody opadowe zawierające dwutlenek węgla, poszerzaniu szczelin i spękań w skale oraz wytrącaniu węglanów wapnia (aragonitu i kalcytu) i osadzaniu ich na powierzchni skały w postaci nacieków. Do skał rozpuszczalnych przez wody opadowe należą: wapienie, marmury, dolomity, gipsy i sole. W budowie skorupy ziemskiej dominującą rolę odgrywają skały węglanowe, dlatego też zjawiska krasowe najczęściej opisywane są właśnie na obszarach ich występowania. Efektem krasowienia jest powstawanie rzeźby krasowej.

Cechą charakterystyczną obszarów krasowych jest prawie całkowity brak wód na powierzchni terenu i jej obfitość pod ziemią, ponieważ cały opad atmosferyczny dostaje się szczelinami w głąb ziemi. Sieć dolin jest bardzo słabo rozwinięta, występuje bardzo duża liczba form wklęsłych, niemających odpływu powierzchniowego.

Formy rzeźby krasowej:

Lej krasowy, lejek krasowy: wklęsła forma terenu występująca na obszarach krasowych, o kształcie owalnym i głębokości mniejszej od średnicy. Lej krasowy powstaje niekiedy wskutek zapadania się stropów jaskiń krasowych i zwykle posiada podziemny odpływ. Może być wypełniony osadami.

Ponor: forma terenu właściwa obszarom krasowym, mająca postać otworu lub korytarza wydrążonego przez wodę. Miejsce wpływu wód krasowych w podziemne korytarze. Wywierzysko: źródło krasowe stanowiące wypływ na powierzchnię ziemi cieków płynących w skrasowiałych skałach, najczęściej wapiennych.

Doliny zamknięte: to formy wycięte w skałach niekrasowiejących, ale przylegających do skał ulegających rozpuszczaniu. W skałach niekrasowiejących rzeka przy współudziale procesów erozyjnych wycina i formuje normalną dolinę, ale gdy rzeka ta wpływa na obszar zbudowany ze skał krasowiejących, gubi swe wody w szczelinach oraz spękaniach i dalszy odpływ odbywa się pod ziemią. Dlatego też dolina wycięta w skałach niekrasowiejących nie ma swego przedłużenia i jest zamknięta ścianą zbudowaną np. z wapienia. Krótkie doliny zamknięte wycinane są także w skałach krasowiejących.

Jaskinie krasowe: powstają i rozwijają się wzdłuż szczelin pionowych i poziomych oraz w miejscu stykania się skał o różnej przepuszczalności dzięki rozpuszczającej działalności wody płynącej pod powierzchnią ziemi. Woda opadowa krążąca pod ziemią wskutek stałego rozpuszczania skał coraz bardziej rozszerza główne szczeliny, do których prowadzi niezliczona ilość drobnych, podrzędnych szczelin. Powstają pieczary o zróżnicowanych wielkościach, które są połączone ze sobą wąskimi korytarzami założonymi na bazie pojedynczych szczelin. Często tworzą one całe olbrzymie systemy jaskiniowe. Przebieg jaskiń w rzucie poziomym jest przeważnie bardzo kręty i nawiązuje do kierunku spękań. W przekroju pionowym zaznacza się często piętrowość: Stalaktyty: rodzaj nacieku krasowego w kształcie wydłużonego sopla, zwisającego ze stropu jaskini, najczęściej u wylotu szczelin. Stalaktyty powstają na skutek wytrącania się węglanu wapnia z wody spływającej ze stropu jaskini. Prędkość powstawania stalaktytów szacuje się na ok. 1 mm rocznie. Stalagmity: rodzaj nacieków występujących w dnach jaskiń krasowych. Stalagmity mają kształty szerokich słupów, guzów itp., powstałych z wytrącania się węglanu wapnia (kalcytu) z kropel wody, spadających ze stropu jaskini lub częściej ze stalaktytu. Stalagmit jest z reguły szerszy od stalaktytu. Proces powiększania stalagmitu i stalaktytu powoduje połączenie się ich ze sobą i powstanie jednej zrośniętej formy, nazywanej stalagnatem.

10. Co wiesz na temat poszukiwań i eksploatacji złóż kopalin użytecznych?

Surowce mineralne tworzą w skorupie ziemskiej naturalne skupienia, które nadają się do eksploatacji górniczej, gdy odpowiadają określonym wymaganiom ilościowym i jakościowym. Ilość surowca w złożu powinna zabezpieczać rentowną eksploatację przynajmniej przez okres amortyzacyjny, a jego jakość powinna odpowiadać istniejącej technologii. Skupienia surowców mineralnych, spełniające te wymagania, nazywa się złożami, a nie odpowiadające im traktuje się jako ich wystąpienia. Czynnikami bezpośrednio decydującymi o wartości złoża są głębokość jego występowania oraz prawidłowość wykształcenia. Złoża niektórych surowców występują na powierzchni ziemi, co kwalifikuje je do eksploatacji odkrywkowej. Większość jednak złóż występuje na znacznych głębokościach, co powoduje konieczność prowadzenia eksploatacji podziemnej.

Dzięki rozwojowi techniki wiertniczej ropę naftową i gaz ziemny można eksploatować z większych głębokości. Obecnie wykonywane wiercenia przekraczają 9000 m.

Zasoby: ilość kopaliny nadającej się do eksploatacji. Zasoby mogą być wielkie, średnie i małe. Znaczenie tych określeń jest różne dla różnych rodzajów surowca.

Zasoby złóż są wyczerpywane w następstwie eksploatacji i przeważnie są nieodnawialne.

Tylko w nielicznych przypadkach następuje ich odnawianie, np. piasków rzecznych, morskich itp.

Stopień zawodnienia złóż może być różny, od praktycznie pozbawionych tego zagrożenia do zasobnych w wodę, niekiedy w ilościach wykluczających przy obecnym stanie techniki eksploatację. O dostępności górniczej decyduje w tym przypadku poziom techniki górniczej i ogólny poziom przemysłu. Rozwój przemysłu maszynowego i elektrycznego umożliwił eksploatację złóż silnie zawodnionych, o przypływie wód przekraczającym 100 m3/min. Rozwój metod głębienia szybów, np. systemem zamrażania, oraz technika wiertnicza (otwory wielkośrednicowe) umożliwiły udostępnienie złóż nawet o bardzo niekorzystnych warunkach hydrogeologicznych.

Niski stopień geotermiczny wyklucza niekiedy prowadzenie robót górniczych na większych głębokościach. Przeważnie kopaliny stałe wydobywa się do głębokości 1000 m. W przypadku korzystnego stopnia geotermicznego prowadzi się eksploatację górniczą na głębokościach ponad 2000 m, np. w kopalni rud złota Oragun w Indiach 2835 m, kopalni Crocon w południowej Afryce 1684 m, kopalni St. John w Brazylii 2470 m.

11. Przedyskutuj: geotermika stosowana, a budowa i geodynamika Ziemi.

Temperaturę wody kształtują dwa źródła ciepła: ciepło wewnętrzne Ziemi i ciepło zewnętrzne, przenoszone przez powietrze. Geotermika wykorzystuje energia cieplna wnętrza Ziemi, możliwa do wykorzystania w postaci gorącej wody (lub pary) wypływającej samoczynnie lub z otworów specjalnie wierconych.

Poniżej strefy stałych temperatur temperatura wody przyrasta zgodnie ze stopniem geotermicznym, warunkowanym ciepłem wewnętrznym Ziemi. Teoretyczną wartość temperatury wody występującej na głębokości H można wyznaczyć:

TH = Tśr + ΔT + H - Hs gdzie: TH - temperatura wody na głębokości H w m, Tśr - średnia roczna temperatura powietrza w danej miejscowości w °C, ΔT - poprawka zwiększająca temperaturę Th w strefie starych temperatur w °C, H - głębokość występowania wody w m, Hs - głębokość strefy stałych temperatur w m, g - stopień geotermiczny w m (liczba metrów głębokości, na których temperatura skał (wody) przyrasta o 1°C).

Na podstawie temperatury wody można wnioskować, z jakiej głębokości pochodzi woda wypływająca ze źródła. Dobowe, sezonowe lub roczne wahania temperatury wody świadczą o jej pochodzeniu. Wody o stałej temperaturze pochodzą z głębszych partii litosfery.

Klasyfikację wód podziemnych pod względem temperatury dzieli się na trzy rodzaje: wody chłodne, gdy T < średniej rocznej temperatury; wody zwykłe, gdy T = Tśr; wody ciepłe, gdy T > Tśr.

2 kryterium podziału termicznego wód: wody chłodne przy T < 20°C, wody termalne przy T > 20°C.

Wody gorące są to wody podziemne o temperaturze 37-42°C. Wody bardzo gorące o temperaturze 42-100° C, natomiast powyżej 100°C, np. wody gejzerów zaliczone są do wód wrzących.

Wody geotermalne powstają w wyniku ogrzewania wód podziemnych przez magmę lub gorące skały. Temperatura zmienia się wraz z głębokością i bezpośrednio przy powierzchni rośnie o ok. 30° C na każdym kilometrze. Ten przyrost temperatury, nazywa się stopniem geotermicznym, który jest inny dla różnych rejonów geograficznych i może osiągać wartość znacznie mniejszą lub większą nawet do ok. 60° C/km.

Polskie wody termalne charakteryzują się temperaturą w granicach, od 30- 120 co czyni je bardziej przydatnymi do pozyskiwania energii cieplnej niż elektrycznej.

12. Co wiesz na temat wód mineralnych?

Wody podziemne są najbardziej czystymi i nieskażonymi ze wszystkich wód. Są w różnym stopniu zmineralizowane. Ilościowym tego wyrazem jest ogólna mineralizacja, którą określa liczbowo ciężar osadu jaki pozostaje po odparowaniu wody w temp. 105C. Na tej podstawie, umownie dzieli się wody na trzy grupy: normalne lub słodkie wody pozostawiają mniej niż 0,5 g osadu z 1 litra; akratopegi od 0,5 do 1,0 g/l; mineralne - powyżej 1 g/l.

Znaczna część w.m. ma właściwości lecznicze. Wyróżniają się one stałością składu chemicznego i cech fizycznych i spełniają przepisy sanitarne, które odnoszą się do wód pitnych. W zależności od składu chemicznego, temperatury i zawartości rozpuszczonych gazów, wydziela się różne w.m. i lecznicze.

Mineralizacja zależy od wielu procesów i czynników zarówno natury przyrodniczej, jak i antropogenicznej. Najważniejszym procesem w tym względzie jest rozpuszczalność składników ośrodka skalnego w zawartej w nim wodzie. W procesie tym jedną z ważniejszych ról odgrywa skład mineralny skał warunkujący zarówno ich podatność na rozpuszczanie, jak i rodzaj rozpuszczonych substancji.

Pewien wpływ na rozpuszczalność minerałów wywiera temperatura wody. Z jej wzrostem wzrasta rozpuszczalność większości minerałów. Duży wpływ na rozpuszczalność skał mają początkowe własności chemiczne wody, uzyskane np. jeszcze w stadium wody atmosferycznej czy w stadium wody powierzchniowej. W szczególności dotyczy to odczynu wody i zawartości dwutlenku węgla, które ułatwiają rozkład różnych minerałów, w wielu przypadkach nierozpuszczalnych w czystej wodzie.

Stopień zmin. wody na skutek rozp. zależy ponadto od czasu trwania i powierzchni kontaktu wody ze skałą. W przypadku gdy wody podziemne są w ruchu, powyższe dwa czynniki zależą w głównej mierze od struktury ośrodka wodonośnego. Przykładowo, prędkość przepływu wody, a tym samym czas jej kontaktu ze skałą, jak również i powierzchnia kontaktu wody ze skałą są większe w piaskach niż w skałach litych, w których wody przepływają przez szerokie szczeliny lub próżnie krasowe.

Do mineralizacji wody przez środowisko skalne przyczyniają się, oprócz rozpuszczania, inne procesy chemiczne. Jednym z nich jest wymiana jonowa pomiędzy jonami zawartymi w wodzie i jonami wchodzącymi w skład minerałów. Znaczący udział w mineralizacji wody mogą też mieć reakcje utlenienia i redukcji.

Swoiste: lecznicze słabo zmin., o mineralizacji ogólnej poniżej 1 g/l, lecz zawierające w minimalnym stężeniu składniki swoiste, które mają działanie lecznicze. Siarczkowe: zawierające w jednym litrze ponad 1 mg siarki ogólnej, dającej się oznaczyć jodometrycznie. Słonawe: podziemne o mineralizacji ogólnej w przedziale 3-10 g/l, nazywane również wodami brakicznymi. Słone: podziemne o mineralizacji ogólnej ponad 10 g/l lecz poniżej 35 g/l. Najczęściej są to wody proste typu Cl-Na, lub złożone typu Cl, SO4, HCO3 -Ca, Na, Mg. Glauberskie: wg klasyfikacji anionowo-kationowej Rosłońskiego wody lecznicze siarczanowo-sodowe, w których zawartości jonu siarczanowego i sodowego są większe niż 20% sumy anionów i kationów. Gorzkie: lecznicze zaliczone do siarczanowych z zawartością magnezu ponad 20%, sumy mvali kationów. Wg klasyfikacji anionowo-kationowej są to wody siarczanowo-magnezowe. Szczawy: mineralne, pochodzenia infiltracyjnego, nasycone dwutlenkiem węgla w ośrodku skalnym na dużej głębokości. Wody typu wodorowęglanowo-ziemno-alkalicznego. Dodatkowo mogą być wzbogacone w związki żelaza. Występują w uzdrowiskach karpackich i sudeckich, np. Krynica, Szczawnica, Polanica, Duszniki Zdrój. Zubery: wody o wysokiej mineralizacji i złożonym składzie chemicznym, należące do szczaw wodorowęglanowo-chlorkowo-sodowych lub wodorowęglanowo-sodowych. Powstają z mieszania się reliktowych solanek ze szczawami pochodzenia infiltracyjnego. Występują w Karpatach.

13. Opisz geologiczne warunki powstawania złóż kopalin użytecznych.

Kopaliny użyteczne: substancje pochodzenia nieorg. lub org. nagromadzone w skorupie ziemskiej, mające zastosowanie w gospodarce; są wydobywane w kopalni (podziemnej, odkrywkowej) lub z otworu wiertniczego i wykorzystywane w stanie naturalnym lub po odpowiedniej obróbce bądź przeróbce.

Surowce mineralne tworzą w skorupie ziemskiej naturalne skupienia, które nadają się do eksploatacji górniczej, gdy odpowiadają określonym wymaganiom ilościowym i jakościowym.

Nauka, która zajmuje się złożami jako zjawiskami geologicznymi to geologia złóż. Jest to dział geologii, którego zadaniem jest opracowanie szczegółowej charakterystyki złóż, ustalanie prawidłowości w ich wykształceniu i rozmieszczeniu w skorupie ziemskiej, wyjaśnianie geologicznych warunków ich powstawania, przeobrażenia oraz ocena ilościowych i jakościowych cech skupień surowców mineralnych, decydujących o ich wartości użytkowej i przemysłowej.

Każdy proces geologiczny czyli wszystkie zjawiska wywołujące na powierzchni skorupy ziemskiej lub w jej wnętrzu przeobrażenia fiz. lub chem. spowodowane działaniem na skorupę ziemską czynników zewn. (egzogeniczne procesy) lub czynników mających swe źródło we wnętrzu Ziemi (endogeniczne procesy) stwarza potencjalną możliwość powstania złoża. Zależnie od jego specyfiki, fizyczno-chemicznych warunków środowiska oraz własności geochemicznych i krystalochemicznych pierwiastków biorących w nim udział mogło dojść do powstania koncentracji określonego rodzaju surowca.

Teoretycznie każde skupienie minerałów i skał w skorupie ziemskiej można by uznać za złoże surowca mineralnego, praktycznie jednak o wartości danego wystąpienia minerałów czy skał oraz ich zaliczaniu do złóż decydują czynniki przyrodnicze i techniczo-ekonomiczne.

Spośród czynników przyrodniczych należy wymienić geologiczne środowisko występowania złoża, jego stosunki stratygraficzne, litologiczne, tektoniczne, formę i budowę złoża, rodzaj i jakość występującego surowca, jego własności fizyczne, mechaniczne, strukturalne, teksturalne itp.

Znaczna liczba złóż kopalin użytecznych związana jest ze skałami magmowymi. W skałach ultrazasadowych i zasadowych występują złoża siarczków miedzi i niklu, platyny rodzimej, chromitu, tytanomagnetytu z ilmenitem, magnetytu z apatytem, złoża diamentów oraz azbestu, talku i magnezytu; w skałach alkalicznych obecne są złoża apatytu, korundu, a w skałach kwaśnych złoża pegmatytów, które są utworami macierzystymi dla licznej grupy minerałów użytecznych. Pegmatyty mogą też występować w strefach kontaktowych skał metamorficznych. Wreszcie same skały magmowe, wykorzystywane jako kamienie budowlane, są złożami surowców skalnych. Złoża występujące w skałach magmowych nazywane są złożami magmowymi.

Jeżeli procesy metamorficzne nałożyły się na wcześniej istniejące złoża innego typu genetycznego, wówczas mówimy o złożach zmetamorfizowanych. Złożami metamorficznymi są np. złoża grafitu, łupków dachówkowych, korundu. Z grupy złóż zmetamorfi-zowanych można wymienić m. in. złoża rud żelaza, manganu, złota. W powiązaniu złóż z utworami metamorficznymi można w wielu przypadkach dopatrywać się roli czynnika metamorficznego.

Złoża sedymentogeniczne: wietrzenie, erozja, sedymentacja, pogrzebanie, diageneza.

14. Co wiesz na temat występowania wód podziemnych?

Warstwa wodonośna: zbiorowisko wód podziemnych związane z warstwowanymi utworami skalnymi o znacznym rozprzestrzenieniu i o określonej miąższości, ograniczone od góry nieprzepuszczalnym stropem (wody podziemne naporowe) lub zwierciadłem wód podziemnych (wody podziemne swobodne), a od dołu nieprzepuszczalnym spągiem.

Jest to warstwa skalna przepuszczająca wodę, leżącą na warstwie nieprzepuszczalnej. Musi mieć zdolności do pochłaniania, przewodzenia i oddawania wody wolnej.

Strefa aeracji: (strefa napowietrzenia, nawietrzona) górna część litosfery, gdzie pory i szczeliny nie są wypełnione jedynie wodą, ale powietrzem. Obszar otwarty zawarty między powierzchnią ziemi a strefą wzniosu kapilarnego. W strefie aeracji pustki skalne wypełniają powietrze i woda, występująca w postaci pary wodnej, wody związanej oraz wolnej.

Strefa saturacji: niżej od strefy aeracji położona część litosfery, w której wszystkie pory wypełnione są wodą. Strefa występowania skał, w której wolne przestrzenie (pory, szczeliny, próżnie krasowe) wypełnione są całkowicie wodą. Górna powierzchnia tej strefy- zwierciadło wód podziemnych- graniczy ze strefą aeracji.

Zwierciadło wód podziemnych: powierzchnia oddzielająca strefę aeracji od strefy saturacji. Jeżeli zwierciadło wód podziemnych pozostaje w spoczynku, a jedyną działającą na nie siłą jest siła ciężkości, to jest ono poziome. Gdy woda podziemna porusza się, wówczas oprócz siły ciężkości działają na nią siły oporu skierowane przeciwnie do kierunku ruchu, w wyniku czego zwierciadło jest nachylone i ułożone prostopadle do wypadkowej obu sił.

Zwierciadło swobodne: tzn. takie, które nie jest ograniczone od góry warstwą nieprzepuszczalną, pozostaje pod ciśnieniem atmosferycznym. Jest ono na ogół współkształtne z powierzchnią terenu.

Zwierciadło naporowe (napięte): tzn. takie, które jest ograniczone od góry warstwą nieprzepuszczalną i znajduje się pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.

Zwierciadło statyczne: zwierciadło uchylone w wyniku naturalnego ciśnienia hydrostatycznego

Zwierciadło dynamiczne: obniżone wskutek pompowania wody lub podniesione wskutek ich wprowadzania do utworów wodonośnych.

15. Przedyskutuj: Tektonika płyt a zagrożenia geologiczne.

Miejsca gdzie stykają się płyty tektoniczne znane są jako granice płyt tektonicznych. Ich konfiguracja nawiązuje do przebiegu takich zjawisk geologicznych jak trzęsienia ziemi oraz występowanie takich form topograficznych jak góry, wulkany, rowy oceaniczne czy grzbiety śródoceaniczne.

Trzęsienie ziemi to gwałtowne rozładowanie naprężeń powstałych w skorupie ziemskiej w czasie ruchów fragmentów litosfery. Powoduje ono powstanie drgań, które rozchodzą się w postaci fal sprężystych. Fale te po dojściu do powierzchni odczuwalne są w postaci krótkotrwałych i gwałtownych wstrząsów. Wzbudzane są we wnętrzu Ziemi i rozprzestrzeniają się w postaci fal sejsmicznych. Odczuwane są w postaci drgań, kołysań, falowań powierzchni. Zależnie od przyczyny, która je wywołuje dzielone są na: tektoniczne - związane z ruchami kier litosfery, ruchami górotwóczcymi, izostatycznymi; stanowią 90% wszystkich trzęsień; wulkaniczne - towarzyszą wybuchom wulkanów bądź przemieszczeniom magmy w skorupie ziemskiej, przy czym wstrząs Ziemi poprzedza erupcję wulkanu; stanowią 7% wszystkich trzęsień i są na ogół słabe; zapadliskowe - powstają wskutek zapadnięcia się stropu jaskini, wyrobiska górniczego; należą do najsłabszych i najrzadszych (3%).

Źródło fal sejsmicznych podczas trzęsienia Ziemi znajduje się w głębi Ziemi i stanowi ognisko trzęsienia Ziemi, czyli hipocentrum. Z ogniska rozchodzą się fale we wszystkich kierunkach docierając do powierzchni Ziemi. Punkt na powierzchni znajdujący się w najkrótszej odległości od hipocentrum, do którego fale sejsmiczne docierają najwcześniej, to epicentrum. Tu wstrząs jest najsilniej odczuwalny i powoduje najdotkliwsze zniszczenia.

Powstawanie wulkanów: występowanie wulkanów na Ziemi jest ściśle związane ze strefą młodej górotwórczości i z obszarami aktywnych trzęsień Ziemi. Związek tych zjawisk tłumaczy teoria tektoniki płyt litosfery. W miejscach, gdzie jedna płyta litosfery zagłębia się pod drugą, wulkany powstają wzdłuż ich krawędzi - na kontynencie oraz wzdłuż rowów oceanicznych, np. wybrzeże Pacyfiku, Europa południowa, wyspy Japonii, Filipin. Wulkany powstają także w miejscach rozsuwania się płyt litosfery od siebie, czyli w grzbietach śródoceanicznych i w dolinach ryftowych, np. w Grzbiecie Środkowoatlantyckim., na Islandii, w Afryce wschodniej....

Uskok to struktura tektoniczna powstała w wyniku rozerwania mas skalnych i przemieszczenia ich wzdłuż powstałej powierzchni (lub wąskiej strefy zniszczenia), zwanej powierzchnią uskoku (lub strefą uskokową). Z uskokami związane jest powstawanie zrębów i zapadlisk (np. rowów tektonicznych). Masy skalne przemieszczone wzdłuż powierzchni uskoku w dół są zwane skrzydłem zrzuconym, przemieszczone w górę - skrzydłem wiszącym. Wyróżnia się najczęściej uskoki normalne, powstałe na skutek rozciągania skorupy ziemskiej, oraz odwrócone, powstałe w wyniku jej ściskania. Uskokom mogą towarzyszyć inne struktury tektoniczne (przyuskokowe podgięcia warstw, fałdy, fleksury). Z uskokami jest związane powstawanie zrębów i rowów tektonicznych.

17. Co wiesz na temat złóż ropy naftowej?

R.N. jest palną, ciekłą mieszaniną różnych węglowodorów, związków tlenowych, siarkowych i azotowych pochodzenia organicznego (głównie zwierzęcego). Ma zmienny skład chemiczny zależny od miejsca występowania. Zależnie od pochodzenia i typu r.n. w temp 15oC jest rzadka do gęsto-lepkiej, barwa od żółtej do brunatno - czarnej.

Aby powstała ropa muszą być spełnione dwa warunki: musi istnieć materiał, z którego powstaje (wymienione już szczątki organiczne) oraz miejsce, gdzie się zgromadzi (odpowiednio porowata skała). W uproszczeniu schemat powstawania ropy wyglądał następująco: przez miliony lat żyjące w morzu drobne organizmy żywe - glony, bakterie itd. - opadały po obumarciu na dno, tam stopniowo przykrywała je warstwa iłów i mułu. W następstwie ruchów tektonicznych i zmian ukształtowania skorupy ziemskiej, również ta warstwa znalazła się pod kolejną warstwą skalną. Ciśnienie i wysoka temperatura sprawiały, iż iły i muł zamieniły się w skałę, a rozkładające się szczątki organiczne w ropę. Pod wpływem ciśnienia, lekka, oleista ciecz była wypiętrzana ku górze i wciskana w mikroskopijne pory utworzonych nad nią skał osadowych (niemal pozbawione ropy są utwory magmowe czy metamorficzne). Złoże powstawało wtedy, gdy dalszy jej ruch zatrzymywała warstwa nieprzepuszczalnych skał.

DEF: Złożami ropy naftowej (i gazu ziemnego) nazywa się nagromadzenia kaustobiolitów ciekłych (i gazowych), odpowiadające wymogom przemysłowej eksploatacji. Specyficzne własności ropy naftowej i gazu ziemnego, a także zespół sił działających na złoża powodują, że sposoby eksploatacji tych kopalin są inne niż te, które stosuje się w przypadku kopalin stałych (głównie otworami wiertniczymi).

Większość złóż ropy naftowej jest skoncentrowana w brzeżnych częściach pasm górskich, w zapadliskach przedgórskich i śródgórskich.

TYPY złóż: platformowego: przeważnie duże o niewyraźnych konturach (poziome ułożenie na znacznych obszarach - często o pow. kilku tysięcy kilometrów kw.) Ropa występuje tam zazwyczaj w skałach węglanowych o niedużej miąższości; geosynklinalno-fałdowego: związane z kompleksami skalnymi, odznaczającymi się znaczną miąższością. (głównie utwory ilasto-klastyczne). Częste zaburzenia tektoniczne związane z tektoniką fałdową; subgeosynklinalnego: (głównie północna półkula) łączą niektóre cechy dwóch wcześniejszych typów; związane z utworami paleozoicznymi

Miejscem gromadzenia się ropy, gazu i wody są skały, które odznaczają się porowatością, co umożliwia nasycenie ich tymi substancjami oraz ich oddawanie w czasie eksploatacji. Skały te nazywamy zbiornikami naturalnymi (kolektorami) - najczęściej piaski i piaskowce, a także zlepieńce czy wapienie. Ropa naftowa i gaz ziemny wypełniają głównie pory, a także pęknięcia i szczeliny w skałach. Miejsce nagromadzenia się węglowodorów nazywa się pułapką

RODZAJE zbiorników ropy i gazu: zbiornik warstwowy - jest ograniczony od stropi i spągu na znacznej powierzchni źle przepuszczalnymi skałami. Ze względu na rodzaj pułapki złoża dzielimy na siodłowe (występują w siodłowych przegięciach warstw) i ekranowane.(niezgodne przykrycie przez skały źle przepuszczalne). Zbiornik masywowy zbudowane z wielu warstw przepuszczalnych nierozdzielonych skałami źle przepuszczalnymi. Ze względu na rodzaj pułapki wyróżnia się: strukturalne (następstwo przemieszczenia warstw) oraz erozyjne - ropa gromadziła się w strefach erozyjnych; O kształtach nieregularnych - w skałach o zwiększonej porowatości i przepuszczalności (lokalne zmiany).

Istotnym składnikiem złóż r.n. są wody. Stosunek ich do złóż może być różny.

Ropa naftowa niemal z reguły występuje w stropowych częściach zbiornika. Rzadkie są przypadki jej obeności w synklinach. Jest to możliwe wtedy, gdy w złożach nie ma wody.

18. Co wiesz na temat źródeł wody?

Źródło - ograniczone miejsce wypływu wody podziemnej na powierzchnię ziemi. Występują pojedynczo lub w skupieniu i w najrozmaitszych warunkach, ale zawsze tam, gdzie zwierciadło wody podziemnej przecina się z powierzchnią terenu.

Wypływ wody podziemnej na powierzchnię następuje albo pod wpływem siły ciężkości (woda o zwierciadle swobodnym) albo też pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego (woda pod ciśnieniem). Wypływ wody w źródłach może też być spowodowany ciśnieniem gazów (szczawy) lub pary wodnej (gejzery).

Źródła dzieli się na pewne typy, zwykle wg geol warunków wypływu wody na powierzchnię oraz wg jakości i temperatury wody.

Ze względu na położenie morfologiczne: źródła zboczowe, dolinne i grzbietowe.

Na postawie położenia w stosunku do warstw skalnych: warstwowe: wypływ wody podziemnej w miejscach przecięcia powierzchni terenu ze spągiem warstwy wodonośnej; przelewowe: powstają przez przelewanie się wody przez krawędzie warstw nieckowato wygiętych, na zboczach wzniesień; spiętrzone: w miejscach, w których występuje nagła zmiana facjalna warstwy wodonośnej lub gdy zapada ona pod warstwę nieprzepuszczalną, tamującą normalny odpływ wody podziemnej; dyslokacyjne: wypływy wody podziemnej związane z uskokami i innymi zaburzeniami (dyslokacjami) warstw skalnych, powodujących kontakt warstw wodonośnych i wodoszczelnych. Kontakt taki uniemożliwia dolny przepływ wody podziemnej, która wskutek spiętrzenia na przeszkodzie pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego może dosięgnąć powierzchni terenu. Jeżeli uskoki sięgają głęboko, źródła te zawierają zwykle wodę o podwyższonej temperaturze i mineralizacji lub wodę mineralną. Mają warunki artezyjskie; szczelinowe: wypływ wody podziemnej ze szczelin w skałach: zstępujące - woda gromadzi się w szczelinach i pod wpływem siły ciężkości dąży jedynie w dół, wypływając w miejscach gdzie szczeliny dochodzą do powierzchni; wstępujące - szczeliny przebiegają w ten sposób, że sięgają poniżej poziomu wody ze szczelin; w takich warunkach woda zawarta w szczelinach znajduje się ciśnieniem hydrostatycznym różnicy poziomów obszaru zasilania i miejsca wypływu wody (warunki artezyjskie)

Ze względu na geologiczne warunki występowania odróżnia się także: rumoszowe źródło powstałe na zboczu pokrytym rumoszem, okruchami skalnymi pochodzącymi z wietrzejącego podłoża, pod którym znajduje się skała wodoszczelna; osuwiskowe źródło powstałe na zboczu, w osuwisku, nawet między warstwami wodoszczelnymi; stożkowe (stożków napływowych)

Odrębny typ stanowią źródła krasowe. Powstają wskutek wypływu wody podziemnej z kanałów i szczelin wyługowanych w skałach w procesach krasowych. Niektóre są okresowe.

W zależności od składu chemicznego wyróżnia się źródła słodkie i mineralne (>1 g/l składników mineralnych). Pod względem temperatury dzielą się na: zimne (temp < od średniej rocznej dla danej miejscowości), normalne i cieplice (temp >od średniej rocznej dla danej miejscowości).

Cechą charakteryzującą źródła jest WYDAJNOŚĆ (ilość wody wypływającej z danego źródła w jednostce czasu (l/s, l/min, m3/dobę). Prawa pozwalające na obliczenie pojemności zbiornika podziemnego zasilającego źródło oraz przewidywanej wydajności źródła po upływie pewnego pkresu czasu to prawa Mailleta.

19. Co wiesz na temat roli wody w geologii inżynierskiej?

Najważniejszymi zjawiskami geologiczno-inżynierskimi wywołanymi występowaniem wody i lodu w podłożu budowlanym są:

Suffozja: proces morfologiczny polegający na ługowaniu i wypłukiwaniu drobnych cząstek skalnych przez wodę opadową lub roztopową. Suffozja zachodzi w obrębie przepuszczalnych utworów pylastych. Efektem działania suffozji, oprócz powstawania próżni w gruncie, są niekiedy zagłębienia na powierzchni Ziemi, będące efektem wymycia bądź zapadnięcia się gruntu nad podziemną próżnią suffozyjną. W Polsce suffozja zachodzi w różnych miejscach pasa wyżyn, a także w niektórych regionach Karpat.

Kolmatacja: jest przeciwieństwem suffozji. Polega na osadzaniu cząstek ilastych i koloidalnych w porach szkieletu mineralnego. Proces ten następuje na skutek zmniejszenia się spadku hydraulicznego lub związanej z nim zmiany prędkości przepływu wody podziemnej i zmniejszenia się zdolności filtracyjnych. Proces ten przeprowadzany sztucznie jest jedną z metod polepszania własności geotechnicznych podłoża budowlanego.

Upłynnianie gruntu: zachodzi, gdy po stanie sufozyjnym nadal wzrasta spadek hydrauliczny. Utwór zachowuje się jak gęsta ciecz.

Kurzawkowatość:

Przemarzanie i wysadzinowatość: zamarzająca woda zwiększa swoją objętość, przez co działa rozsadzające na podłoże budowlane. Obecność lodu okresowo działa też cementujące na cząstki mineralne, zmieniając wyraźnie własności szkieletu mineralnego podłoża. Jednak gdy nastąpi jego rozmrażanie, nastąpi też zniszczenie pierwotnej struktury i tekstury zwłaszcza utworów spoistych, w składzie których występują minerały iłowe. Wówczas ich własności fizyczne i wytrzymałościowe wyraźnie się pogarszają.

Krasowienie: pytanie 9;

20. Opisz skład chemiczny litosfery oraz jego stosunek do złóż

Zagadnienie to jest przedmiotem badań geochemii. Badania nad ustaleniem składu litosfery zostały podjęte przez F. W. Clarke'a, na którego cześć średnie zawartości poszczególnych składników zostały nazwane klarkami. Litosferę w 98% tworzy jedynie 8 pierwiastków (tlen, krzem, aluminium, żelazo, magnez, wapń, potas, sód).

Pierwiastki o wysokich klarkach tworzą zazwyczaj liczne złoża, które są masowo eksploatowane. Znane są jednak przypadki, w których pierwiastki o wysokich klarkach rzadko tworzą złoża o wartości przemysłowej, np. żelazo i glin, które wprawdzie są pospolitymi składnikami skorupy ziemskiej, jednak znaczenie surowcowe mają tylko te ich skupienia, które odpowiadają wymogom współczesnej technologii hutniczej. W związku z tym nie jest wykorzystywany glin występujący w skałach ilastych w granicach 20—35% A12O3. Nie ma także praktycznego znaczenia żelazo zawarte w bazaltach, gabrach czy amfibolitach, chociaż zawartość jego w tych skałach jest znaczna (8-10%).

Miarą trudności odkrycia złoża są współczynniki koncentracji, które wyrażają ile razy klark złoża jest wyższy od klarku środowiska skalnego; np. klark złoża miedzi wynosi 1,0%, a skał 0,01%. Współczynnik koncentracji miedzi wynosi zatem 100. Współczynniki koncentracji pospolitych pierwiastków o klarkach wysokich (Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg) są małe, nie przekraczają 20. Złoża tych pierwiastków są pospolite i łatwe do wykrycia. Tylko nierównomierność ich rozmieszczenia w skorupie ziemskiej powoduje lokalny deficyt tych surowców.

Pierwiastki o niższych klarkach odznaczają się większymi współczynnikami koncentracji rzędu setek, a nawet tysięcy Prawdopodobieństwo występowania skupienia pierwiastka o niskim klarku jest zatem mniejsze, a trudności wykrycia takiego skupienia większe.

Istnieje wreszcie duża grupa pierwiastków, których współczynniki koncentracji wynoszą kilkanaście, kilkadziesiąt, a nawet kilkaset tysięcy. Przemysłowe skupienia takich pierwiastków są rzadkie i trudne do wykrycia.

Pierwiastki mogą występować w złożach w dużych ilościach jako pierwiastki główne (charakterystyczne), a także w ilościach małych — pierwiastki śladowe.

Zawartość pierwiastków śladowych w poszczególnych rodzajach skał jest zróżnicowana. Znajomość ich ilościowego udziału w minerałach i skałach ma duże znaczenie dla rozważań genetycznych.

21. Co wiesz na temat ochrony przyrody nieożywionej.

Elementy przyrody nieożywionej: wodospady, jaskinie, skały, źródła, jeziora, rzeki, głazy narzutowe, gleby.

Celem ochrony przyrody nieożywionej jest podtrzymanie naturalnych procesów kształtujących powierzchnię ziemi, zachowanie warunków siedliskowych do funkcjonowania ekosystemów oraz zachowanie reliktowych zabytków przyrody nieożywionej.

Ochrona przyrody w Polsce realizowana jest poprzez:

1) tworzenie parków narodowych,

2) uznawanie określonych obszarów za rezerwaty przyrody,

3) tworzenie parków krajobrazowych,

4) wyznaczanie obszarów chronionego krajobrazu,

5) wprowadzanie ochrony gatunkowej roślin i zwierząt,

6) wprowadzanie ochrony w drodze uznania za:

a) pomniki przyrody,

b) stanowiska dokumentacyjne,

c) użytki ekologiczne,

d) zespoły przyrodniczo-krajobrazowe.

Pomnikami przyrody są prawnie chronione pojedyncze twory przyrody ożywionej i nieożywionej lub ich skupienia o szczególnej wartości naukowej, kulturowej, historyczno-pamiątkowej. Często są to sędziwe, okazałe drzewa lub głazy narzutowe. Jako pomniki są też chronione zabytkowe przydrożne aleje drzew.

Stanowiska dokumentacyjne są to miejsca występowania formacji geologicznych, nagromadzeń skamieniałości lub tworów mineralnych lub fragment eksploatowanych i nieczynnych wyrobisk powierzchniowych (dwa stanowiska dokumentacyjne - nieczynne żwirownie).

Zespoły przyrodniczo-krajobrazowe są to obszary wyznaczone w celu ochrony wyjątkowych cennych fragmentów krajobrazu naturalnego i kulturowego dla zachowania ich wartości estetycznych.

Przykłady:

1) Ojcowski Park Narodowy: wodospady naciekowy, skały (Rękawica, Dziurawiec), liczne jaskinie z formami naciekowymi

2) Rezerwat przyrody - Kraków - Bonarka: rezerwat geologiczny, uskoki geologiczno - tektoniczne, powierzchnie abrazyjne, odsłonięte utwory jurajskie, kredowe i trzeciorzędowe

3) Pomnik przyrody - Kraków - Tyniec: Źródło świętojańskie, ul. Spółdzielców: głaz narzutowy

22. Przedyskutuj materiały budowlane a kulturalne dziedzictwo ludzkości.

Materiały budowlane klasyfikujemy jako nieprzetworzone (materiały skruszone, wydobyte i użyte w pierwotnej postaci) oraz przetworzone (obróbka materiału) surowce skalne.

Ludzkość już od starożytności używała materiałów budowlanych do różnych celów.

Tworzono z nich budynki mieszkalne, sakralne, obiekty kultu, pomniki oraz zwykłe ozdoby.

Najpospolitszym, najobficiej występującym oraz najstarszym materiałem budowlanym był naturalny kamień. Używano go gdyż jest on łatwo dostępny, trwały i łatwy do utrzymania w czystości.

Kamień możemy podzielić na kamień wymiarowy (dba się o wymiary i kształt gdyż są istotne) oraz niewymiarowy (rozmiar i kształt jest dowolny)

Przykłady kamienia niewymiarowego: Stonehenge (szary piaskowiec, doleryt) gdzie są kamienie o różnych wielkościach odpowiednio poukładane. Narzut kamienny - (chaotyczne rozprowadzenie materiału) stosowany już w starożytności do umacniania wałów kanałów wodnych

Przykłady kamienia wymiarowego: Kamień budowlany (duże bloki z niezbyt obrobioną powierzchnią) stosowany do budowy nabrzeży oraz przyczółków i mostów (rzymskie akwedukty). Kamień bloczny - (bloki są odpowiednio cięte na konkretny wymiar) np. piramidy w Gizie (granit, wapienna powłoka), Partenon (marmur), Taj Mahal (marmur). Kamień pomnikowy - (duże bloki skalne poddawane dokładnej obróbce)-poddany dokładnej obróbce oraz szlifowi, służy do tworzenia pomników, rzeźb (góra Rushmore (granit - 4 twarze prezydentów USA), pomnik „Szalonego konia”, nagrobki. Kamień chodnikowy - kamień o sprecyzowanych wymiarach, poddany dość dobrej obróbce, czasami poddawany szlifowi i obróbce przeciwpoślizgowej, służący do budowy chodników drogowych (przeważnie granit). Kamień dachówkowy - kamień odpowiednio spreparowany, używany do pokrywania tylko dachów spadzistych (używa się do tego łupka dachówkowego, łyszczykowego i fyllitów).

Innym materiałem budowlanym (godnym wspomnienia) jest piasek który razem z wapieniem wchodził w skład cementu który to stworzyli i powszechnie używali Rzymianie

Niektóre budowle wykonane z kamienia zyskały uznanie dopiero w listopadzie 1972r kiedy to powstała Konwencja w sprawie ochrony światowego dziedzictwa kulturalnego i przyrodniczego. Lista światowego dziedzictwa kulturalnego i przyrodniczego UNESCO obejmuje do lipca 2004, 788 obiektów w 134 krajach, w tym 611 obiektów dziedzictw kulturalnych (K), 154 przyrodniczych (P), 23 mieszanych (K i P).

23. Wulkanizm

Informacje ogólne: Wulkanizmem nazywamy ogół zjawisk związanych z wydostawaniem się law towarzyszących im stałych i gazowych substancji na powierzchnie oraz ich zastyganiem.

Podział wulkanów: czynne - to takie wulkany, których wybuch pamiętają ludzie, czyli ostatni wybuch musiał być około 100 lat wcześniej; drzemiące - wznawiają swoją działalność nawet po setkach lat (Fudżi); wygasłe - wulkany, które nigdy już nie wybuchną (prawdopodobnie).

Zagrożenie wulkanami: jest zjawiskiem lokalnym, ale bardzo groźnym np.: Wpływ przebudzenia wulkanu Krakatau w Indonezji (w 1883r.) spowodował śmierć 36 tys. ludzi w promieniu 120 km. ,pod wpływem fali tsunami. Materiał piroklastyczny został wyrzucony w górę na wysokość 25 km, i na odległość 80 km

Rozmieszczenie stref zagrożenia: wokółpacyficzny Pierścień Ognia - łańcuch wulkanów, rozmieszczony dookoła Oceanu Spokojnego od Andów w Ameryce Południowej, przez Wulkany Ameryki Środkowej, Góry Kaskadowe i Aleuckie w Ameryce Północnej, przez Kamczatkę i Wyspy Kurylskie, Japonię, Mariany, po Filipiny, Indonezję, Papuę Nową Gwineę, Wyspy Tonga i Nową Zelandię. Są to strefy subdukcji, gdzie płyta pacyficzna podsuwa się pod płyty kontynentalne: euroazjatycką, indoaustralijską i amerykańską. Zachodzą tam głównie wylewy law kwaśnych, a dominujące typy wulkanów to wulkany eksplozywne i stratowulkany. Tego typy wulkanów występują również w basenie Morza Śródziemnego (Sycylia, Wyspy Liparyjskie, Półwysep Apeniński) oraz Morza Karaibskiego Zjawiska wulkaniczne występują również powszechnie w strefach akrecji, czyli rozsuwania się wielkich płyt litosfery, przy czym w tych rejonach dochodzi do wylewów law zasadowych i bazaltowych, np. w Wielkiej Dolinie Ryftowej we wschodniej części Afryki oraz w obrębie grzbietów śródoceanicznych. Ponadto erupcje wulkaniczne mogą występować także nad tzw. "plamami ciepła". Są to miejsca w których na skutek nadwyżek ciepła w głębi płaszcza Ziemi powstają ogromne ilości magmy

Przewidywanie wybuchów: obecnie systemy obserwacji aktywności wulkanicznej składają się szeregu powiązanych ze sobą podsystemów monitoringu aktywności wulkanów. Pierwszą i jednocześnie najwyżej rozmieszczoną częścią sieci obserwacji, monitorowania i wczesnego ostrzegania przed aktywnością wulkaniczną jest system satelitarny. Z jego pomocą dokonuje się analiz obrazu w podczerwieni, nadfiolecie oraz radarowego. Drugą metodą są bezpośrednie pomiary okolic poszczególnych wulkanów. Pomiary obejmują koncentrację gazów nad stożkiem wulkanicznym, zwłaszcza CO2 i SO2, których nagły wyrzut jest dobrym wskaźnikiem zbliżającego się wybuchu. Uwzględniają również zmiany w polu magnetycznym; nagły spadek pola magnetycznego i wzrost temperatury ponad liczbę Curie (500 st. C. Dla minerałów magnetycznych) świadczą o zbliżającym się wybuchu, łączy się z tym także zmiana przewodnictwa elektrycznego oraz poziomu i składu wód gruntowych (pojawia się w nich m.in. HCL) oraz mikrodrgania powierzchni ziemi.

Zmniejszanie skutków: Osiedlanie się poza obszarem wulkanicznym, stosowanie zabezpieczeń (zapory, mury, odpowiednie konstrukcje budynków) oraz systemów monitoringu wczesnego ostrzegania i ewakuacji.

24. Co wiesz na temat geodynamiki wód podziemnych?

Charakterystyki hydrauliczne strumieni wód podziemnych: podstawowym parametrem strumienia wód podziemnych jest prędkość przepływu wody w warstwie wodonośnej. Określa ją zależność: V=Q/A

V - prędkość przepływu wody w m/s,Q - wydatek (natężenie) strumienia, tj. objętość wody przepływającejprzez określony przekrój poprzeczny strumienia wody, prostopadły do kierunku ruchu w m3/s, A - powierzchnia przekroju poprzecznego strumienia w m2

Strumień wody podziemnej, rozumiany jako zbiorowisko wody przepływającej w strefie saturacji warstwy wodonośnej, jest ośrodkiem nieciągłym (dyskretnym). Woda nie przepływa całym przekrojem tej strefy, lecz tylko systemem kanałów (zróżnicowanych przestrzennie pod względem rozmiarów, kształtu i kierunku biegu) utworzonych przez pory, szczeliny lub próżnie krasowe. W tych warunkach nie ma praktycznej możliwości ścisłego określenia rzeczywistych wartości większości parametrów przepływu wody. W związku z tym w rozważaniach dotyczących hydrauliki wód podziemnych rzeczywisty, nieciągły model strumienia wody zastępuje się modelem fikcyjnym, w którym zakłada się, że woda przepływa całym przekrojem strefy saturacji, jak gdyby nie było fazy stałej. Powoduje to, że wielu parametrom przepływu przypisuje się wartości pozorne i uśrednione.

K- współczynnik filtracji h/l= J - spadek hydrauliczny V=Q/AV= KJ wzór Darcy'ego

V - prędkość przepływu wody w m/s

Wartość współczynnika filtracji zależy od własności filtracyjnych skały oraz od własności płynu. Współczynnik ten ma wymiar prędkości i może być interpretowany jako prędkość filtracji przy jednostkowym spadku hydraulicznym. Współczynnik przepuszczalności jest niezależny od własności płynu.

Przy filtracji przepuszczalności i filtracji zachodzą następujące relacje:

l darcy = 10-5 m/s l m/s = 105 darcy wody o temperaturze 20°C pomiędzy wartościami współczynników .

Podział utworów skalnych według własności filtracyjnych (wg Z. Pazdry ):

Skały bardzo dobrze przepuszczalne(np. rumosze,piaski,zwiry) k>10e-3 kp>100

Skały dobrze rozpuszczalne(np. piaski gruboziarniste, slabospojone gruboziarniste piaskowce) k 10e-4-10e-3 kp 10-100

Skały sredniorozpuszczalne (np.piaski dorobnoziarniste, less) k 10e-5-10e-4 kp 1-10

Skały slaboprzepuszczalne (np. piaski pylaste, gliniaste, muly, piaskowce) k 10e-6-10e-5 kp 0.1-1

Skaly nieprzepuszczalne (np.ily,margle ilaste,gliny zwiezle) k <10e-8 kp <0.001

Gdzie k to wspolczynnik filtracji w [m/s] a kp to wpolczynnik przepuszczalnosci w [darcy]

25. Co wiesz na temat zagrożeń trzęsieniami Ziemi, stref zagrożonych trzęsieniami, przewidywania trzęsień Ziemi, zmniejszania ich skutków ?

Trzęsienia ziemi: gwałtowne zaburzenie stanu równowagi we wnętrzu Ziemi, któremu towarzyszą nieodwracalne deformacje ośr. oraz wydzielanie się dużych ilości energii, częściowo emitowanej w postaci fal sejsmicznych; trzęsienia ziemi są też przyczyną oscylacji swobodnych Ziemi.

Cały obszar, w którym występuje zjawisko trzęsienia ziemi, może osiągnąć, w przypadku najsilniejszych trzęsień ziemi, rozmiary do tysiąca km w kierunku poziomym.

Epicentrum ulega najwcześniej i najsilniej wstrząsom.

Urządzeniem służącym do wykrywania i rejestracji drgań gruntu wywołanych wstrząsami naturalnymi lub sztucznymi jest sejsmograf.

Ogniska trzęsienia ziemi nie są rozłożone równomiernie na całej kuli ziemskiej, istnieją obszary o dużej aktywności sejsmicznej (sejsmiczne strefy) i obszary wolne na ogół od trzęsienia ziemi (strefy asejsmiczne). Rozróżnia się 2 podstawowe strefy sejsmiczne Ziemi: Strefę Okołopacyficzną oraz Strefę Śródziemnomorską i Transazjatycką.

Skutki trzęsień Ziemi: osuwiska, obrywy skane , lawiny błota i ziemi, szczeliny i pęknięcia, zaburzenia w reżymie wód gruntowych i wgłębnych, fale tsunami, upłynnienie gruntu - tiksotropia (liquefaction) - przejście stałego gruntu w półpłynną masę; ofiary śmiertelne wśród ludności; pozbawienie ludzi dachu nad głową; szkody budowlane (pękające mury, zarysowania budynków)szkody gospodarcze (pękają rurociągi, gną się szyny kolejowe); zmiany w ukształtowaniu powierzchni ziemi; zalanie ternu; powstawanie fal tsunami; skutki wtórne - pożary

Przewidywania trzęsień ziemi: Podejście do problemu trzęsień ziemi jest dwuwarstwowe: Po pierwsze, prowadzone są badania naukowe w dziedzinie sejsmologii, geologii trzęsień ziemi. Naukowcy: próbują znaleźć przyczynę powstawania trzęsień ziemi

badają geologiczną strukturę terenów, aby określić stopień zagrożenia. Na podstawie badań wyznaczają strefy zagrożenia sejsmicznego. Po drugie, poprzez zastosowanie badań w inżynierii geologicznej i lądowej, próbują rozwijać nowe metody konstrukcyjne i wprowadzić materiały, które będą bardziej odporne na wibracje. Sposób budowania nieustannie się zmienia i jest modyfikowany na podstawie wyników badań.

Przewidywania trzęsień ziemi opierają się przede wszystkim na szczegółowym rozpoznaniu sejsmiczności zagrożonego rejonu (częstość występowania, natężenie i miejsce trzęsień ziemi) i analizie obserwowanych tam deformacji, co umożliwia sformułowanie przybliżonych prognoz długo- i średnioterminowych.

Badania prowadzone intensywnie w wielu krajach nie doprowadziły dotąd do opracowania skutecznej metody prognozowania trzęsień ziemi. W przyszłości można się spodziewać poprawienia wiarygodności prognoz; trzeba jednak pamiętać, że jeśli nawet proces narastania naprężeń jest powolny i przewidywalny (przy znajomości ruchów tektonicznych w danym rejonie), to ich wyzwolenie w postaci trzęsienia ziemi może być spowodowane dość nieistotnymi, przypadkowymi przyczynami, które z natury rzeczy są trudne do przewidzenia

Prognozy krótkoterminowe opierają się na badaniach kompleksowych wielu zjawisk; oprócz wyżej wymienionych — także na badaniach zjawisk elektromagnet., hydrologicznych, emisji radonu, właściwości sprężystych ośrpdka i in.; wszystkie te zjawiska usiłuje się wyjaśnić w przyjętym obecnie modelu tym, że w obszarze ogniskowym proces zniszczenia materiału jest rozciągnięty w czasie, tzn. że jeszcze przed właściwym trzęsieniem ziemi następują znaczne zmiany w ośrodku.

26. Opisz rolę temperatury w gruncie, zjawisko przemarzania, wiecznej zmarzliny.

Rozkład temperatur w gruncie jest uzależniony od: stałej ilości ciepła pochodzącego z wnętrza Ziemi; wzrostu lub utraty ciepła przy powierzchni (wpływ Słońca - wahania temperatury, wiatr, parowanie, pokrywa roślinna, śnieżna, obecność wody powierzchniowej, działalność człowieka). Wpływa to na zmienność temperatur w cyklu rocznym. Amplituda ta występuje zarówno w warstwie czynnej (temperatuty ujemne i dodatnie) jak i w wiecznej marzłoci (temperatura maxymalna poniżej 0°C).

Wpływ zmian temperatury na podłoże w normalnych warunkach klimatycznych nie sięga zbyt głęboko. Temperatura powietrza pod powierzchnią Ziemi oraz temperatura jej powierzchni podlegają, jak wiemy, regularnym zmianom dobowym, sezonowym i rocznym. Dla zmian dobowych minimalna wyznaczona głębokość ich zasięgu wynosi 40 cm, a maksymalna 144 cm.

Zamarzająca w okresie zimowym w strefie przypowierzchniowej woda powoduje istotne zmiany strukturalne, wyrażające się zmianami fizycznymi i wytrzymałościowymi oraz odkształceniowymi podłoża budowlanego. Kolejne odmrażania i zamarzania prowadzą do nieodwracalnych zmian szkieletu mineralnego, które zmniejszają nośność i wytrzymałość podłoża. Zamarzająca w podłożu woda przechodzi w fazę stałą - lodowych soczewek lub warstewek albo wypełnia kryształkami lodu porowe przestrzenie szkieletu mineralnego, zamieniając okresowo utwory nieskaliste w „skałę" o spoiwie lodowym i wyraźnie zwiększonej objętości w stosunku do objętości pierwotnej. Powoduje to podnoszenie stropu warstwy powierzchniowej i powstawanie wysadzin, objawiające się m.in. pofalowaniem nawierzchni drogowej i tworzeniem się przełomów w okresie tajania lodu uszkodzeniami ław, płyt i stóp fundamentowych i in.

Wieczna marzłoć jest warstwą gleby lub innych utworów powierzchniowych, nawet litej skały, leżących na różnych głębokościach pod powierzchnią gleby, w których przez okres co najmniej 2 lat utrzymuje się stale temperatura poniżej punktu zamarzania.

Marzłoć może być: 1. sucha - gdy nie zawiera lodu jako materiału cementującego (np. w litej skale lub suchym piasku), wówczas w mniejszym stopniu utrudnia działalność ludzką;

2. wilgotna, ten rodzaj marzłoci jest częściej spotykany, woda występuje w normalnych gruntach o pewnej zawartości wody lub w materiałach luźnych. Wolne przestrzenie między cząstkami gleby, piasku, skały zajmuje lód.

Istnieją trzy typy marzłoci ze względu na zasięg warstwy odmarzającej:

1. ciągła - grunt pozostaje zamarznięty na całym obszarze, przy czym grubość marzłoci oraz odmarzającej warstwy czynnej jest zmienna (generalnie odpowiednio: maleje i wzrasta ku południowi) 2. nieciągła - na danym obszarze istnieją "wyspy" niezamarzniętego gruntu, wewnątrz wiecznej marzłoci 3. sporadyczna - płaty marzłoci pojawiają się w niejednolicie zamarzającym gruncie (tu grubość warstwy czynnej jest duża, a marzłoci niewielka i malejąca).

Na przekroju wiecznej marzłoci wyróżniamy kilka warstw, od powierzchni w głąb gruntu: 1. warstwa czynna - odmarzająca w lecie, jej grubość może być różna - od poniżej 30 cm w Arktyce (grunty bagniste lub torfowe); do 3-4 metrów (w niższych szer. geogr., na gruntach piaszczystych i żwirowych), jest w miarę stała dla każdego obszaru. W przypadku niskiego poziomu temperatur letnich (lub innych przyczyn) może być mniejsza w poszczególnych sezonach wegetacyjnych. 2. pereletok - jest częścią warstwy czynnej, wyjątkowo nie odmarzająca w pewnych sezonach. 3. zwierciadło marzłoci - to górna powierzchnia marzłoci. Jest nieprzepuszczalna dla wody, odporna na ciśnienie (porównywalnie ze skałami - o ile jest całkowicie zamarznięta).

27. Co wiesz na temat budowy i formy złóż kopalin użytecznych?

Formy izometryczne mają w przybliżeniu jednakowe wymiary w kierunku długości, szerokości i miąższości. Zależnie od wymiarów wyróżnia się pośród nich: Pnie są charakterystyczne dla niektórych złóż soli kamiennej i skał magmowych. Sztokwerk jest to taka forma złoża, w której surowiec mineralny występuje w postaci cienkich żył przecinających skałę. Przykładem sztokwerków są niektóre złoża magnezytu w skałach serpentynitowych. Są one również charakterystyczne dla niektórych złóż rud cyny, złota, miedzi, molibdenu i in. Gniazda to nieduże skupieniasurowca mineralnego, o wymiarach od kilku do kilkudziesięciu metrów. Zazwyczaj złoże składa się z wielu gniazd. Kieszenie to formy mniejsze niż gniazda, o wymiarach do kilku metrów. Ich przykładem są złoża glinek boksytowych, rud żelaza oraz piasków formierskich w lejach i zagłębieniach krasowych.

Formy płytowe charakteryzują się znacznymi wymiarami w dwu kierunkach, małym wymiarem w kierunku miąższości. Należą tutaj: Pokład (to forma złoża — typowa dla złóż osadowych — w której skupienie surowca mineralnego ograniczone jest dwoma mniej więcej równoległymi płaszczyznami. Dolna część spąg, a górna strop. Granice stropu lub spągu są zazwyczaj ostre, zdarzają się jednak przypadki stopniowego przejścia składników pokładu w otaczające skały płonne. Elementami charakteryzującymi pokład są jego, długość, szerokość i miąższość. Długość i szerokość pokładów może wynosić kilka, kilkadziesiąt, a nawet kilkaset kilometrów, miąższość natomiast może wahać się od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów. Jeżeli wśród skał płonnych występuje tylko jeden pokład surowca mineralnego, jest to pokład prosty, gdy zaś występuje kilka pokładów przedzielonych skałami płonnymi mówi się o pokładzie złożonym. W pokładach występują zazwyczaj złoża osadowe węgli, rud żelaza (syderyty), rud miedzi i surowców skalnych. Soczewki są szczególnym przypadkiem wykształcenia pokładów o mniejszej niż pokłady długości i szerokości. Soczewki wyklinowują się we wszystkich kierunkach. Niekiedy odznaczają się znaczną miąższością rzędu dziesiątek metrów. Są charakterystyczne dla niektórych złóż węgli brunatnych, niektórych złóż rud metali nieżelaznych i rud żelaza. Żyły przedstawiają formy złóż ograniczone dwoma zazwyczaj równoległymi płaszczyznami tnącymi niezgodnie otaczające skały. Ich rozmiary w kierunku biegu i upadu są znaczne, natomiast miąższość jest mała. Powstają w wyniku wypełnienia szczelin w skałach. Skały występujące nad żyłami nazywa się bokiem wiszącym, a pod żyłami — bokiem leżącym. Grubość żył jest zazwyczaj zmienna. Zakończenie żył może być proste, tępe i złożone). Rozmieszczenie substancji mineralnej w obrębie żył jest na ogół nierównomierne. Istnieją odcinki o ubogiej mineralizacji oraz fragmenty bogate, zwane skarbonkami, gniazdami lub kieszeniami. Skarbonki są przedmiotem szczególnej uwagi przy rozpoznawaniu złóż. Mogą one rozciągać się na długości kilkudziesięciu lub kilkuset metrów, zdarzają się jednak skarbonki o rozciągłości kilku tysięcy metrów. Odcinki wzbogacone mogą mieć charakter morfologiczny lub też koncentracyjny. W pierwszym przypadku wzbogacenie wynika z większej grubości. Do płytowych form złóż należą również skupienia szlirowe. Są to formy zbliżone do żył, jednak różniące się od nich stopniowymi przejściami użytecznej substancji mineralnej w skałę płonną. Forma ta jest charakterystyczna dla niektórych złóż pochodzenia magmowego, np. chromitu.

Formy słupowe (kominowe; odznaczają się wydłużeniem złoża w kierunku pionowym. Przekroje poprzeczne takich złóż są małe. Bywają eliptyczne, owalne lub zbliżonego kształtu. Wymiary poprzeczne mogą być rzędu kilku, kilkudziesięciu, a nawet kilkuset metrów. W kierunku pionowym złoża te mają setki, a nawet tysiące metrów długości.

28. Geologiczno-inżynierska charakterystyka podłoża budowlanego.

Powierzchnia Ziemi, w określonych warunkach inżynierskich stanowi podłoże budowlane. Środowisko geologiczno-inżynierskie zbudowane jest z gruntów.

Skały magmowe na ogół są dobrym podłożem budowlanym, mają też przeważnie bardzo dobre własności techniczne i wytrzymałościowe. Większość skał magmowych wykazuje spękania ciosowe i kliważ, które z jednej strony stanowią utrudnienie dla niektórych typów budowli inżynierskich, z drugiej zaś strony ułatwiają ich eksploatację jako np. bloków konstrukcyjnych. Dla budownictwa hydrotechnicznego niekorzystne znaczenie mają strefy tektoniczne, które mogą łatwo przewodzić wodę, powodując wymywanie niektórych fragmentów zbrekcjowanych lub ucieczkę wody ze zbiornika.

Skały metamorficzne, jako podłoże budowlane, są szczególnie zmiennymi utworami. Zmiany, jakie w nich zachodziły pod wpływem procesów przeobrażeniowych dla niektórych obiektów budowlanych są szczególnie niekorzystne. Dobrym podłożem budowlanym dla różnych budowli naziemnych są jedynie skały masywne o dobrych parametrach wytrzymałościowych, jak np. granitoidy i niektóre gnejsy, nie ustępujące własnościami skałom magmowym. Jednak odmiany skał metamorficznych wykazujące złupkowacenie i spękania mają ograniczone zastosowanie zwłaszcza dla budownictwa hydrotechnicznego, gdyż mogą powodować przesiąkanie wody przez system szczelin i spękań.

Skały osadowe i utwory nieskaliste, które są bardzo różnorodne pod względem wykształcenia i składu mineralnego, stopnia zdiagenezowania oraz stanu zachowania, jako podłoże budowlane są również w znacznym stopniu zróżnicowane. Skały starszych formacji geologicznych na ogół są silniej zdiagenezowane, ale też często tektonicznie zaangażowane, spękane, pofałdowane i poprzemieszczane wzdłuż płaszczyzn uskokowych. W czasie długiego okresu ich istnienia często poddawane były procesom wietrzenia, skrasowienia, czy zjawisk związanych z powierzchniowymi ruchami masowymi. Natomiast większość skał osadowych młodszych formacji geologicznych (np. trzeciorzędu i czwartorzędu) nie podległo procesom całkowitej diagenezy i często wykazują one zmienne własności fizyczne i mechaniczne, zależnie od składu mineralnego, stopnia spoistości, zagęszczenia i innych.

Lód "cementuje" grunt, nadając mu niejednokrotnie właściwości skały, kiedy jednak rozmarznie, nie posiada żadnej wytrzymałości na obciążenie. Spowoduje to osiadanie a nawet zawalenie się budowli. Zbieranie się wody gruntowej w depresji górnej powierzchni wiecznej marzłoci prowadzi w czasie ponownego zamarzania gruntu do wypiętrzenia jego powierzchni, jej rozerwania, wydostania się i zamarznięcia wody, czyli powstania naledzi. Najlepszym gruntem dla lokalizacji budynków jest żwir lub gruboziarnisty piasek. Przeciwdziała on przenikaniu ciepła w głąb gruntu. Pokrycie powierzchni gruntu warstwą żwiru pozwala nawet w niektórych przypadkach uniknąć w zupełności naruszenia zwierciadła marzłoci. Lekkie budynki na północy stawiane są na obudowanym podkładzie żwirowym. Funkcjonują one na zasadzie pontonu, dzięki czemu osiadają w całości, kiedy grunt się obniża lub ulega wydźwignięciu. Na terenach, gdzie występuje marzłoć sporadyczna budownictwo napotyka szczególne trudności. Nawet podłoże skalne nie stanowi pewnego fundamentu. Dostanie się wody w szczeliny spojeń i jej zamarznięcie może spowodować wydźwignięcie wielkich mas skalnych nawet kilka metrów ponad powierzchnię.

Budownictwo drogowe. Nie ścinać gruntu, a nadsypywać. Powoduje to bowiem podnoszenie się zwierciadła marzłoci i zapobiega tworzeniu się zapadlisk. Nie ma nic gorszego niż naledź na drodze. Dlatego celowo tworzy się rowy w celu wywołania naledzi z dala od drogi.

29. Co wiesz na temat złóż węgla?

Złoża węgla powstały w większości w okresie karbonu, (między 286 a 360 mln lat temu). Pochodzą z rozkładu gigantycznych paproci rosnących na bagnistym podłożu w tropikalnej strefie klimatycznej. W efekcie procesów gnilnych szczątki paproci zmieniają się w torf, który stopniowo twardnieje i przekształca się w węgiel brunatny, a następnie w węgiel kamienny. Najstarsze i najtwardsze antracyty zawierają ok. 98% C. Najmłodszy, węgiel brunatny, (ok. 1 miliona lat) zawiera go jedynie 30%.

Na świecie pozostały jeszcze bogate złoża węgla, z których większość znajduje się na półkuli północnej. Ocenia się, że stosunkowo niewielkim kosztem można będzie wydobyć około 910 mld ton, natomiast przy większych nakładach finansowych, nawet 1800 mld.

WĘGIEL KAMIENNY: Złoża występują na wszystkich kontynentach, ale są rozmieszczone bardzo nierównomiernie. Największe zagłębia występują w Chinach, USA, Indiach, Rosji, Australii. W Polsce węgiel kamienny występuje w utworach górnokarbońskich w trzech regionach-zagłębia: Górnośląskie, Dolnośląskie, Lubelskie.

Największe znaczenie ma Górnośląskie Zagłębie Węglowe. Zasoby szacuje się na 70 mld ton. Pokłady występują na głębokości do 1000 m, z czego do tej pory wydobyto 10-15%. Dobre warunki eksploatacji, znaczna miąższość warstw węglowych, niezaburzony przebieg, umożliwiają mechanizację wydobycia. Dolnośląskie Zagłębie Węglowe. Zasoby szacowane na ok. 1,2 mld t, zalegają w trudnych do eksploatacji, cienkich i pociętych uskokami złożach. Węgiel eksploatowany był w 4 kopalniach. Ze względu na bardzo trudne warunki i związane z tym wysokie koszty, w ostatnich latach zaniechano eksploatacji węgla w tym rejonie. Lubelskie Zagłębie Węglowe pokłady węgla są cienkie (1-2 m) zalegają płytko (300-2 000m). Pracuje tutaj obecnie tylko jedna kopalnia w Bogdance.

WĘGIEL BRUNATNY: Pochodzi z trzeciorzędu, jest kruchy, zawodniony, nie nadaje się do transportu. Tworzy złoża osadowe na platformach. Światowe zasoby szacowane są na 2630 mld t. Największe złoża węgla brunatnego są w Rosji, USA, Australii, Niemczech, Polsce i Kanadzie.

Zasoby złóż udokumentowanych geologicznie w Polsce szacuje się na około 15 mld ton.

Wydobycie głównie w 3 zagłębiach: Bełchatowskim - około 50 % krajowego wydobycia,

Konińsko - Turkowskim - około 30 % wydobycia, Turoszowskim - około 20 % wydobycia.

30. Co wiesz na temat badań hydrogeologicznych, sporządzania map hydrogeologicznych?

Badania hydrogeologiczne: podstawową rolę odgrywają metody geoelektryczne,

do których należą: metoda naturalnego potencjału elektrycznego, metoda elektrooporowa.

W mniejszym stopniu wykorzystywane są metody geofizyki jądrowej (radiometryczne),

metoda sejsmiczna i geotermiczna.

Pomiar zwierciadła wód podziemnych poprzez wykonanie wierceń: Jeżeli wody podziemne mają połączenie hydrauliczne z wodami cieków powierzchniowych, wówczas poziom wód powierzchniowych w określonym przekroju cieku przyjmuje się jako poziom wód podziemnych na granicy z korytem cieku w tym przekroju. Ze względu na zmienność stanów wód podziemnych pomiary zwierciadła powinny być przeprowadzone we wszystkich punktach jednocześnie, praktycznie w ciągu jednego dnia.

Badanie na jakiej głębokości znajduje się poziom wody w studni: Można to zrobić za pomocą nitki na końcu której przywiążemy kamień. Inny sposób to za pomocą tzw. „gwizdka” - jest to rurka z nacięciami. Gdy się zanurza zaczyna gwizdać. Na rowkach zostaje trochę wody wiec po długości sznurka i głębokości zanurzenia gwizdka można dokładnie określić na jakiej głębokości znajduje się poziom wody w studni.

Sporządzanie map: zwierciadło wód podziemnych przedstawia się na mapach hydrogeologicznych dwojakiego rodzaju izoliniami: hydroizobatami i hydroizohipsami. Hydroizobaty są to linie łączące punkty zwierciadła wody położone na jednakowej głębokości pod powierzchnią terenu, hydroizohipsy zaś to linie łączące punkty zwierciadła leżące na tej samej wysokości względem przyjętego poziomu odniesienia.

Mapy hydroizohips (hydroizobat) sporządza się na podstawie pomiaru parametrów położenia zwierciadła wody (wysokości lub głębokości) w szeregu punktów obserwacyjnych: otworów wiertniczych, studni, wykopów.

31. Co wiesz na temat ochrony wód podziemnych?

Jako ochronę wód podziemnych należy rozumieć zespól środków i ograniczeń w użytkowaniu terenu, gwarantujących stałe utrzymanie możliwości poboru wód dobrej jakości, w ilości nie przewyższającej obliczonych zasobów dyspozycyjnych zbiorników i zasobów eksploatacyjnych ujęcia. Ochronę wód podziemnych należy rozpatrywać w aspekcie ilościowym jak i jakościowym.

Ochrona ilościowa polega na prawidłowej eksploatacji wody podziemnej, czyli w taki sposób, aby: zachowana została równowaga hydrodynamiczna między ilością wody czerpanej a zasilaniem; nie nastąpiło trwałe, nadmierne obniżenie zwierciadła wód podziemnych; nie tworzyły się rozległe, głębokie, nieustabilizowane regionalne leje depresyjne

Ochrona jakościowa polega na niedopuszczaniu do powstania powierzchniowych źródeł zanieczyszczeń. Polega na zapobieganiu przenikania dopuszczalnych stężeń substancji zanieczyszczających i ograniczeniu lub eliminowaniu wprowadzania do wód tych substancji. Ochronę jakościową można realizować, na przykład poprzez: Poprawę stanę sanitarnego wokół kopanych ujęć na wsi; Odprowadzania do gruntu wyłącznie ścieków oczyszczonych; Stosowanie w rolnictwie do nawożenia substancji rozkładających się.

W ramach ochrony wód podziemnych stosujemy również podział na ochroną bierną i aktywną. Ochrona bierna polega na tworzeniu stref ochronnych. Ochrona czynna sprowadza się przede wszystkim do roli naprawczej.

Bardzo ważną częścią składową ochrony zasobów wód podziemnych, szczególnie w ostatnich latach, jest monitoring. Stanowi on element obserwacyjno-alarmowy łączący ochronę bierną i aktywną. Możemy wyróżnić trzy stopnie monitorowania:

• Sieć krajowa w postaci studni obserwacyjnych,

• Monitoring regionalny, mający na celu prowadzenie w zasięgu regionalnym rozpoznania zasobów ód podziemnych. Obserwacje obejmują tu różne poziomy hydrogeologiczne (obserwacje ciągłe lub prowadzone raz w tygodniu). Wykonywane są również badanie próbek wody w laboratorium.

• Monitoring lokalny, który obejmuje obszary przyległe do spiętrzonych zbiorników, tereny przy zakładach przemysłowych (gdzie istnieje zagrożenia wód podziemnych) oraz na stacjach benzynowych.

32 . Co wiesz na temat złóż soli i surowców chemicznych?

Surowce chemiczne - grupa surowców mineralnych eksploatowanych dla potrzeb przemysłu chemicznego. Należą do nich sól kamienna (halit), sole potasowo-magnezowe (sylwin, karnalit, kainit), boraks, siarka, saletra, minerały strontu i litu, baryt, boksyt, fluoryt, fosforyty, magnezyt, dolomit oraz wapienie, gips i wiele innych.

Zazwyczaj surowce chemiczne występują w skałach osadowych, chociaż czasem mogą być np. pochodzenia wulkanicznego (np. siarka)

Sól kamienna i potasowa. Solne złoża obejmują złoża gipsu, anhydrytu, soli kamiennej i soli potasowych. Powstają wskutek gwałtownego parowania wysychających mórz i zatok morskich w gorącym i suchym klimacie. W wodzie morskiej rozpuszczona jest pewna ilość soli, które w czasie parowania osadzają się w następującej kolejności: gips, anhydryt, halit, sole potasowe. Nie we wszystkich solnych złożach są obecne wszystkie rodzaje soli. Złoża solne występują w postaci warstw albo wielkich pofałdowanych slupów solnych przebijających warstwy leżących nad nimi skał.

Skały solne można urabiać dwoma sposobami. Pierwszy z nich: kruszenie, rąbanie, kopanie, strzelanie, przypomina metody stosowane przy eksploatacji innych surowców mineralnych. Drugi rozpuszczanie, pompowanie solanki, dalsza przeróbka.

Sól kamienną można wydobywać również bezpośrednio z morza przez stosowanie tzw. salin. Na płaskiej nadbrzeżnej powierzchni zakłada się sztuczne baseny. Woda morska kanałami przechodzi przez poszczególne zbiorniki. Dzięki dużej powierzchni parowania następuje zagęszczenie solanki a następnie krystalizacja soli, która opada na dno zbiorników. Sole kamienne występują w Polsce w obrębie dwóch formacji salinarnych: cechsztyńskiej i mioceńskiej. Sól potasowa wydobycie analogiczne jak kamienna.

Największe ilości związków potasu zużywa rolnictwo w postaci nawozów

Polska jest uboga w złoża soli potasowo-magnezowych. Zostały one rozpoznane w wysadzie solnym Kłodawa oraz w formie utworów pokładowych w rejonie Zatoki Puckiej.

Siarka - największe znaczenie gosp. mają złoża siarki rodzimej (w Polsce jedne z największych na świecie Tarnobrzeski Okręg Siarkowy), z których siarkę wydobywa się metodą odkrywkową lub metodą podziemnego wytapiania; siarkę otrzymuje się też m.in. z gazu ziemnego zawierającego siarkowodór. Siarka jest znana od czasów prahistorycznych.

Siarka występuje w Polsce w osadach wieku trzeciorzędowego (miocen- torton), głównie wapienach pogipsowych, w postaci wypełnień drobnych kawern i szczelin. Powstała w wyniku biologicznej redukcji siarczanu wapnia (gipsu) przez mikroorganizmy, w obecności węglowodorów.

Baryt - minerał BaSO4, powstaje i występuje w żyłach hydrotermalnych. używany do wzmacniania ścian otworów wiertniczych w sypkich skałach, do pokrywania ścian laboratoriów w celu ochrony przed działaniem promieni rentgena, w przemyśle chemicznym i papierniczym. najważniejsze złoża: stany zjednoczone, Westfalia, Gruzja. W Polsce na dolnym śląsku oraz Strawczynku (g.Świetokrzyskie)

Diatomit (ziemia okrzemkowa): miękka, porowata, ziemista skała osadowa, o białej lub żółtawej barwie, zbudowana ze szkieletów jednokomórkowych glonów -okrzemek. tworzy się jako osad niektórych jezior i zimnych mórz. obecnie powstaje w morzach polarnych. jest cennym materiałem izolacyjnym i absorbującym (obarwianie w przemyśle włókienniczym i farbiarskim), znajduje zastosowanie przy wyrobie materiałów ogniotrwałych, wybuchowych i cukrownictwie. Złoża: Niemcy, Francja, Dania. W Polsce: okolice Poznania, Łodzi i Augustowa.

33. Co wiesz na temat geologiczno-inżynierskiej klasyfikacji skał i gruntów?

Pod pojęciem grunt rozumie się skałę występującą w podłożu lub otoczeniu działalności ludzkiej (budowlanego lub górniczego), która współdziała lub będzie współdziałać (zgodnie z projektem) z tym obiektem w przyszłości. W tym rozumieniu gruntem staje się każda skała od momenty spełnienia warunku współdziałania z obiektem działalności ludzkiej. W obrębie środowiska geologiczno-inżynierskiego wyróżnia się: grunty rodzime - grunty występujące w miejscu ich powstania, grunty nasypowe - naturalne odspojone, wykopane, przemieszczone z miejsca ich powstania i nasypane w innym miejscu (np. nasypy kolejowe, drogowe, bądź wszelkiego rodzaju odpady działalności ludzkiej (zwałowiska, wysypiska itd.)).

GRUNTY BUDOWLANE
Grunty rodzime			Grunty nasypowe
skaliste	nieskaliste		nasypy budowlane nasypy niekontrolowane
twarde miękkie	mineralne	organiczne

Grunty skaliste dzieli się ze względu na:

a) wytrzymałość na ścinanie: grunty skaliste twarde Rc> 5 Mpa, grunty skaliste miękkie Rc < MPa.

b)stopień spękania: skały lite; skały mało spękane - odległość między szczelinami większa niż 1 m, szerokość istniejących spękań nie większa niż 1 mm; skały średnio spękane - odległość między szczelinami mniejsza niż 1 m. szerokość istniejących spękań nie większa niż 1 mm lub odległość między szczelinami większa niż 1 m, szerokość istniejących spękań większa niż 1mm; skały bardzo spękane - odległość między szczelinami mniejsza niż 1 m, szerokość istniejących spękań większa niż 1 mm.

Gdy grunt mineralny w stanie powietrzno-suchym tworzy zwarte grudki, to mamy do czynienia z gruntem spoistym. W przypadku, gdy w tym stanie grunt stanowi niezwiązane ze sobą cząstki lub grudki rozpadające się pod wpływem lekkiego nacisku palcami, to jest on niespoisty.

Nazwa gruntów niespoistych zależy od procentowej zawartości frakcji o danych wymiarach i jest określana makroskopowo na podstawie wzrokowej oceny wielkości i ilości ziaren poszczególnych frakcji, zgodnie z poniższą tabelą.

---