1.Tektonika płyt a powstawanie złóż kopalin użytecznych

Tektonika płyt - dział geologii zajmujący się przestrzennym rozmieszczeniem różnych genetycznie i wiekowo struktur w skorupie ziemskiej, oraz procesami prowadzącymi do mechanicznych deformacji w jej obrębie. Ma ogromny wpływ na tworzenie się złóż surowców

-> TO CO TUTAJ BYŁO, BYŁO KOMPLETNIE NIE NA TEMAT!!! <-

2.Subsydencja i osiadanie

Subsydencja - powolne obniżanie się pewnych obszarów skorupy ziemskiej, spowodowane przez procesy endogeniczne, gł. Tektoniczne, długotrwała prowadzi do powstawania basenów sedymentacyjnych i gromadzenia się w nich osadów znacznej grubości, często płytkomorskich lub lądowych. Jest to jeden z procesów izostazyjnych, odpowiada za obniżanie.

Przyczyny:

trzęsienia ziemi, wulkany, kras, kompakcja, sufozja, wympopowanie wody, górnictwo

Izostazja - stan mechanicznej równowagi mas w skorupie i górnym płaszczu Ziemi.

Sufozja - proces polegający na wypłukiwaniu drobnych cząsteczek skalnych przez wodę opadową lub roztopową. Efektem oprócz powstawania próżni w gruncie są niekiedy zagłębienia na pow. Ziemi będące efektem wymycia bądź zapadnięcia się gruntu nad podziemną próżnia sufozyjną.

Kompakcja: zmniejszanie się gestości i porowatości osadów a zwiększanie gęstości spowodowane ich cięzarem i naciskiem warstw wyżej leżacych.

3.Własności hydrogeologiczne skał

Własności hydrogeologiczne skał - cechy, które decydują o zdolności do akumulowania, oddawania i przewodzenia wody.

Cechy strukturalne:

-porowatość-obecność pomiędzy ziarnami lub kryształami prózni, zwanych porami związanych z zwykle z genezą skały

-ilośc-stos. Objętości porów do objętości skały bądz powierzchni do przekroju, największą porowatość mają niescem. Skały osadowe

-rozmiar-

-nadkapilarne > 0,5 mm - woda wolna swobodnie się porusza (żwiry, grube piaski)

-kapilarne > 0,0002 mm - o poruszaniu decydują siły wzniosu kapilarnego

-subkapilarne < 0,0002 mm - woda nie przemieszcza się (gliny, iły), otwarte lub zamknięte

-szczelinowatość - trzy rodzaje zw. Z procesami geol., które spowodowały spękanie skały

-wietrzeniowe- fizyczne wietrzenie skał, przypowierzchniowa strefa do kilkudziesięciu metrów, bezwładnie rozmieszczone, mogą być wypełnione mat. Zwietrzelinowym

-tektoniczne- wynik dyslokacji tektonicznych, przeguby synklin i antyklin oraz w strefach uskokowych, od 1km nie przewodzą wody wolnej, regularne

-syngenetyczne-w wyniku naprężeń wewn. Występują w niektórych skałach w trakcie ich powstawania (krzepnięcie magmy)

-krasowatość-występowanie w skałach próżni powstałych w wyniku rozpuszczania skał, przez krążące w nich wody

Cechy hydrauliczne:

-wodochłonność- zdolność skały do pochłaniania i gromadzenia wody, wodochłonność całkowita to sumaryczna obj. Próżni otwartych -> porów, szczelin, próżni krasowych

-odsączalność-zdolność skały całkowicie nasyconej do oddawania wody pod działaniem sił cięzkości lub przy spadku ciśnienia w skale (odprężaniu)

4.Cechy jakościowe wód podziemnych

Wody podziemne - wody zalegające pod powierzchnią Ziemi

Badanie jakości wód - określenie składu chemicznego, własności fiz. I chem, oraz składu bakteriologicznego.

Skład chemiczny wód - skład rozpuszczonych (dysocjowanych i niedysocjowanych) substancji występujących w wodzie. Skład chemiczny decyduje o właściwościach (chem., fiz. I organoleptycznych) wody. Przedstawiany w postaci zapisu uwzgl. Skład jonowy lub jony gł.

Własnośći:

chemiczne - pH, warunki utleniająco-redukujące (Eh), mineralizacja lub sucha pozostałość lub twardość.

fiz - temp, przewodność elektrolityczna właściwa, radoczynność, gęstość, lepkość

organoleptyczne- smak, posmak, barwa, przezroczystość, mętność, rozpoznawane bezp przy użyciu zmysłów

Skład bakteriologiczny - ilościowa charakterystyka bakteriologicznego zanieczyszczenia wód. Biol analiza wód umozliwia ustalenia stopnia ich zanieczyszczenia substancjami org a tym samym bilansu tlenowego bez analizy chem na podstawie wystepujacych gat i ich liczebności.

5. Rodzaje map w geol stos.

Mapa geologiczna - syntetyczny, graficzny obraz stanu wiedzy geologicznej o badanym i kartowanym przez geologa terenie

Treść mapy przedstawiana jest za pomocą:

-barw (wiek)

-sygnatur (położenie warstw, jaskinie etc)

-symboli terenowych (litologia, stratygrafia)

-szrafur (czasami, do ozn litologii)

Podział map:

-wg. Skali:

-ogólne przeglądowe > 1: 100 000 -> kompilacyjne

-szczegółowe 1:10 000 - 1:50 000 -> wykonywane w terenie

-wielkoskalowe, plany specjalne 1:500 - 1: 5000 -> wykonywane w terenie

-wg. Głebokośći:

-powierzchniowe (zakryte, odkryte)

-wgłębne

-wg. Tematyki:

-geologiczne - przekrój geologiczny danego obszaru, profile stratygraficzno- litologiczne-wraz z objaśnieniami tekstowymi służą za podstawę ustalania założeń budowy geol i rozmieszczenia kopalin na danym obszarze, a także badań ogólnych w zakresie geol. Regionalnej

-hydrogeologiczne - głebokość pierwszego użytkowego poziomu wodonośnego, hydroizohipsy, wody mineralne, wyznacza się obszary o róznym stopniu izolacji poziomu wodonośnego

-geol-gospodarcze-występowanie kopalin w strefie przypowierzchniowej i wgłębnej oraz gospodarki złożami na tle wybranych elementów górnictwa, hydrogeologiim przyrody, krajobrazu etc., stan zagospodarowania złóż i kopalin, zagrożeniach środowiska, obiektach chronionych i warunkach podłoża budowlanego

-geośrodowiskowe-przedstawienie i interpretacja geośrodowiskowa danych geochemicznych aby były one zrozumiałe dla niespecjalistów, lokalizacja miejsc opróbowania: zanieczyszczenia gleb metalami cięzkimi, pierw prom, zw. Organicznymi, klasyfikacja gleb etc.

-geochemiczne-generalna ocena stanu powierzchniowych środowisk regionu, ustalanie regionalnego zasięgu i charakteru wykrytych anomalii oraz wydzielenie obszarów wymagających danych szczegółowych.

6.Zagrożenia środowiska geologiczno-inzynierskiego

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

Zagrożenia -> wszelkie czynniki mogące spowodować zaburzenie równowagi pomiędzy środowiskiem geol. A obiektami działalności ludzkiej w tym środowisku. Wszystkie poniższe czynniki działają negatywnie na środowisko g-i poprzez fizyczne ruchy mas skorupy ziemskiej i zmiane stanu naprężeń i odkształceń ośrodka:

Trzęsienia ziemi:

skutki:

-osuwiska

-obrywy skalne

-lawiny błota i ziemi

-szczeliny i pęknięcia

-zaburzenia w reżimie wód gruntowych i wgłębnych

-fale tsunami

-soliflukcja

-zalania terenu

-szkody budowlane (pękające mury, walące się budynki)

zapobieganie:

• badania terenu i określanie stref zagrożenia sejsmicznego

• tworzenie nowych metod konstrukcyjnych,

• tworzenie nowych bardziej odpornych na wibracje materiałów

Wulkany:

skutki:

-fale tsunami

-wypływy lawy

-wybuchy popiołów

-spływy piroklastyczne

-trzęsienia ziemi

zapobieganie:

-badania wulkanów w celu prognozy erupcji

-monitoring sejsmiczny, akustyczny, termiczny, geochemiczny

Epejrogeneza - powolne ruchy skorupy ziemskiej powodujące podnoszenie lub obniżenie znacznych jej obszarów:

skutki:

-transgresja lub regresja morza

-subsydencja

-sufozja

-kompakcja

-krasowienie

7.Powierzchniowe ruchy masowe:

powierzchniowe ruchy masowe - przemieszczanie się mas skalnych pod wpływem siły ciężkości, mogą być powolne lub b. Szybkie.

Subarealne - podziemne

Subakwalne - podwodne

Osuwisko - szybkie zsuwanie się mas skalnych po stoku pod wpływem grawitacji, również nazwa nagromadzonego w ten sposób materiału . Prędkość osuwania od kilku cm/s do m/s, rozmiary od kilku metrów do olbrzymich (miliony ton materiału), w morfologii wyróżniamy półkoliste obniżenia zw niszą osuwiskową, poniżej ciągnie się rynna, która przechodzi w język (rynna nie zawsze).

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 z obrotem wstecz

spływy-płynięcie, spływanie, ruch płynięcia, brak okr powierzchni przemieszczenia, nierówna szybkość poruszających się okruchów skalnych

spełzywanie-bardzo powolne przemieszczenie się luźnych utworów po zboczu pod wpływem sił ciężkości

Przemiesczenie rozpoczyna sie od powstania szczelin w formie łuku otwartego w kier spadku zbocza. Rynna moze byc wypelniona materialem. Dzieki powstaniu osuwiska i wytworzenia zagłębienia niszy, możliwe jest powstanie drugorzędnych osuwisk prostopadłych do zagłebienia niszy.

Warunkiem powstania o. Jest duże nachylenie stoku i odp budowa geol. Bezpośrednia przyczyna - podcięcie stoku przez potok, rzeke, działalność człowieka, zwietrzenie, nasiąknięcie mas skalnych wodą.

Zapobieganie: jeżeli powodem powstania są zaburzenia obiegu wody - regulacja obiegu wody, ograniczenie upraw, melioracja. W niektórych przypadkach mury oporowe i fundamenty -> budownictwo drogowe.

8.Obliczanie objętości i zasobów kopalin użytecznych

Znając budowę geologiczną terenu oraz dzięki odpowiedniej ilości prób, możemy określić jaką powierzchnię zajmuje i jaką miąższośćią charakteryzuje się dane złoże kopaliny użytecznej.

Mając te dane łatwo oszacować V = powierzchnia * miąższość .

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

Obliczanie zasobu złoża: należy znać wydajność kopaliny, obliczamy jaką masę interesującego nas surowca mineralnego otrzymujemy z 1m3 złoża. Zasoby całego złoża obliczamy wg. Wzoru:

Masa kopaliny użytecznej = V * wydajność

Podobnie jak w przypadku miąższośći 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.

9.Zjawiska krasowe

Krasowienie- proces polegający na rozpuszczaniu i wymywaniu skał węglanowych przez wody opadowe zawierające CO2, 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. Zjawiska krasowe najczęsciej opisywane są na obszarach występowania skał węglanowych.

Cecha charakterystyczna obszarów krasowych - całkowity brak wód na powierzchni terenu i jej obfitość pod ziemią.

Formy rzeźby krasowej:

-lej krasowy-wklęsła forma terenu o kształcie owalnym i głębokości mniejszej od średnicy, powstaje niekiedy w skutek zapadania się stropów jaskiń kras. I zwykle posiada podziemny odpływ

-ponor- otwór lub korytarz wydrążony przez wodę, miejsce wpływu wód krasowych w podziemne korytarze

-wywierzysko- źródło krasowe stanowiące wypływ na powierzchnię cieków płynących w skrasowiałych skałach

-doliny zamknięte- formy wycięte w skałach niekrasowiejących, ale przylegających do skał ulegających rozpuszczaniu,w skałach niekrasowiejących rzeka wycina i formuje normalną dolinę, ale gdy wpływa na obszar skał krasowiejących, gubi swe wody w szczelinach lub spękaniach, dalszy przepływ odbywa się pod ziemią, zamyka się ścianą

-jaskinie krasowe- powstają i rozwijają się wzdłuż szczelin pionowych i poziomych oraz w miejscach stykania się skał o różnej przepuszczalności, woda opadowa krążąc pod ziemią, wskutek stałego rozpuszczania skał coraz bardziej poszerza główne szczeliny, powstają pieczary o zróżnicowanych wielkościach

-stalaktyty- naciek krasowy w postaci wydłużonego sopla zwisającego ze stropu jaskini, powstają wskutek wytrącania się CaCO3 z wody spływającej ze stropu jaskini

-stalagmity- naciek występujący na dnie jaskini, kształt szerokich słupów, powstaje z wytrącającego sie CaCO3 z wody spadającej z stropu jaskini bądź stalaktytu

-stalagnat- stalaktyt, który połączył sie z stalagmitem

10.Poszukiwanie i eksploatacja złóż kopalin użytecznych

Surowce min. 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 eksploatacje przynajmniej przez okres amortyzacyjny, a jego jakość powinna odpowiadać istniejącej technologii.

Skupienia spełniające te warunki to złoża, niespełniające to wystąpienia.

Zasoby - ilość kopaliny nadające się do eksploatacji, mogą być wielkie, średnie, małe.

Znaczenie tych określeń jest różne dla różnych rodzajów surowca.

Zasoby są przeważnie nieodnawialne z wyjątkiem np. Piasków rzecznych, morskich etc.

Stopień zawodnienia może być różny, od praktycznie pozbawionych tego zagrożenia do zasobnych w wode, niekiedy w ilościach uniemożliwiających eksploatacje.O dostępności górniczej decyduje poziom techniki górniczej i ogólny poziom przemysłu.

Rozwój techniki wiertniczej umożliwij wiercenia do 9000 m, niski stopień geotermiczny niekiedy wyklucza prowadzenie robót głębokościach większych niz 1000 m. W przypadku korzystnego stopnia geotermicznego prowadzi się eksploatację górniczą na głębokości ponad 2000 m, np w kopalni rud złota w Oragun - 2835 m, kopalni Crocon 1684 m czy St.John 2470 m.

11.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 T < 20°C,

wody termalne przy T > 20°C.

wody gorące 37-42°C

wody bardzo gorące 42-100° C

wody wrzące > 100°C, np. wody gejzerów

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.Wody mineralne

Ogólna mineralizacja - ciężar osadu jaki powstaje po odparowaniu wody w temp 105 stopni C.

Wody:

-normalne < 0,5 g osadu / l

-akratopegi 0,5 - 1,0 g/l

-mineralne > 1 g/l

Znaczna część w.m ma właściwośći lecznicze. Wyróżniają się stałością składu chem. I cech fizycznych oraz spełniają przepisy sanitarne, które odnoszą się do wód pitnych. Mineralizacja zależy od wielu czynników m.in:

-rozpuszczalności składników ośrodka skalnego(gł. skład mineralny skał)

-temperatura wody (większość substancji rozpuszcza się szybciej w ciepłej wodzie)

-właściwości uzyskane w stadium wody atmosferycznej -> pH i zawartość CO2.

-rodzaj skały i jej struktura

-czas kontaktu ze skałą

-wymiana jonowa

-reakcje redox

W zależności od składu wydziela się następujące rodzaje wód mineralnych:

-swoiste-lecznicze, mineralizacja ogólna < 1 g/l, minimalne stężenie składników swoistych o wł leczniczych

-siarczkowe- > 1 mg siarki ogólnej / l (dający się ozn jodometrycznie)

-słonawe- mineralizacja ogólna 3- 10 g/l (brakiczne)

-słone- 10 < -”- < 35 g/l, najczęściej proste typu Cl-Na, lub złożone SO4,HCO3 - Ca, Na...

-glauberskie- SO4- i Na+ > 20% * suma anionów i kationów

-gorzkie- Mg > 20% * suma mvali anionów i kationów

-szczawy- mineralne, pochodzenia infiltracyjnego, nasycone CO2, typ HCO3-ziemno- alkaliczne, dodatkowo Fe, Karpaty, Sudety

-zubery-wysoka mineralizacja, szczawy HCO3-Cl-Na lub HCO3-Na, Karpaty

13.Geologiczne warunki powstawania złóż kopalin użytecznych

Znaczna liczba złóż kopalin użytecznych związana jest ze skałami magmowymi.

Skały ultrazasadowei zasadowe

• siarczki miedzi i niklu,

• platyna rodzimej, chromit,

• tytanomagnetytu z ilmenitem,

• magnetytu z apatytem,

• złoża diamentów oraz azbestu,

• talku i magnezytu

Skały alkaliczne

• apatytu, korundu

Skałay kwaśnye

• pegmatyty (utwory macierzyste dla licznej grupy minerałów użytecznych)

Same skały magmowe, wykorzystywane jako kamienie budowlane, są złożami surowców skalnych. Złoża występujące w skałach magmowych nazywane są złożami magmowymi.

Złoża metamorficzne

• grafit,

• łupki dachówkowe,

• korundu.

Jeżeli procesy metamorficzne nałożyły się na wcześniej istniejące złoża innego typu genetycznego, wówczas mówimy o złożach zmetamorfizowanych. 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.

Pegmatyty mogą też występować w strefach kontaktowych skał metamorficznych.

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.

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

Strefa aeracji: (strefa napowietrzenia) 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 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.Tektonika płyt, a zagrożenia geologiczne

Trzęsienie ziemi - 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- 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- 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.

16. Co wiesz na temat badan geologiczno- inżynierskich?

Badania warunków geotechnicznych gruntów i skał dla potrzeb i modernizacji obiektów inżynierskich: dróg, mostów, linii kolejowych, zbiorników wodnych, zapór, obwałowań, lotnisk, itd.

Udział badań geologiczno-inżynierskich wynika z potrzeb gospodarki narodowej i stanowi niezbędny element prawidłowego rozwoju gospodarki państwa w zakresie:
♦ zagospodarowania przestrzennego kraju,
♦ ochrony środowiska, a szczególnie ochrony powierzchni ziemi (litosfery),
♦ rozpoznania warunków eksploatacji złóż surowców mineralnych,
♦ realizacji inwestycji budowlanych, a zwłaszcza negatywnie oddziaływujących na środowisko.
Badania geologiczno-inżynierskie umożliwiają diagnozę tych czynników geologicznych, które decydują o optymalnym wykorzystaniu technik inżynierskich i zminimalizowaniu negatywnego wpływu inwestycji na środowisko geologiczne. Ukierunkowanie działań w zakresie geologii inżynierskiej na lata 2004 . 2010 powinno zatem konsekwentnie zmierzać do kompleksowej polityki resortu obejmującej potrzeby zagospodarowania przestrzennego, realizacji inwestycji, ochrony środowiska i eksploatacji złóż.
W celu określenia parametrów gruntów wykonujemy:
• Wiercenia geotechniczne wykonujemy głównie samobieżnymi sondami GEOPROBE i POWERPROBE. Zasada działania wymienionych sond polega na wciskaniu w grunt próbników o średnicy 30 lub 48 mm. W metalowy próbnik o długości 120 cm wkłada się jednorazową tubę wykonaną z plastiku. W trakcie wciskania próbnika napełnia się on gruntem. Rozwiązanie to zmniejsza do minimum prawdopodobieństwa przemieszczania się zanieczyszczeń wzdłuż profilu sondowania. Bezpośrednio po każdym wydobyciu z otworu gruntu określa się makroskopowo jego rodzaj. Z każdej warstwy geotechnicznej pobiera się próbki gruntu, na których wykonuje się pełne badania makroskopowe. W wykonanych otworach istnieje możliwość zainstalowania tymczasowych filtrów o średnicy 25 mm, które umożliwiają pobór wód podziemnych. .
• Sondowania dynamiczne SPT wykonywane są w celu określenia geologiczno- inżynierskich warunków badanych gruntów. Sondowanie to polega na wbijaniu z powierzchni terenu lub z dna otworu wiertniczego żerdzi z końcówką za pomocą młota spadającego ze stałej wysokości. Parametrem sondowania dynamicznego jest liczba uderzeń młota sondy potrzebna do zagłębienia jej końcówki na ściśle określoną głębokość.
Sondowanie dynamiczne znajduje zastosowanie do:
określania stanów gruntów niespoistych naturalnych i antropogenicznych,
określania miąższości warstwy o podobnym zagęszczeniu,
określania głębokości występowania podłoża nośnego,
oceny jednorodności podłoża gruntowego,
wydzielania stref o obniżonej wytrzymałości,
wyznaczania miejsc do dalszych badań i poziomów do pobierania próbek gruntów,
ustalenia granicy pomiędzy podłożem rodzimym a gruntem nasypowym,
kontroli wykonawstwa nasypów i zasypek gruntowych.
Na podstawie wykonanych badań można określić stopień zagęszczenia (ID) gruntów spoistych, a także ocenić wskaźnik zagęszczenia (IS) na podstawie zależności korelacyjnych.
• Sondowania statyczne CPT wykonujemy w celu określenia warunków geotechnicznych badanych gruntów. Sondowanie to polega na wciskaniu sondy statycznej CPT za pomocą hydraulicznego układu napędowego umożliwiającego uzyskanie nacisku na stożek 50 i 200 kN. Badanie wykonujemy stożkiem mechanicznym typu Begemanna. Z otrzymanych wyników możemy określić następujące parametry:
 opór na stożku,
 opót tarcia gruntu na tulei,
 współczynnik tarcia.

18. Źródła wody

Źródło- ograniczone miejsce wypływu wody podziemnej na powierzchnię ziemi, występują pojedynczo lub skupieniu, w różnych warunkach, zawsze tam gdzie zwierciadło wody podziemnej przecina powierzchnie terenu.

Wypływ następuje albo pod wpływem siły cięzkości (woda o zwierciadle swobodnym), albo też pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego, może być spowodowany ciśnieniem gazów (szczawy) lub pary wodnej (gejzery).

Źródła dzieli sie ze wzgl na geol warunki wypływu wody oraz jakości i temp wód.

Ze wzgl. Na położenie morfologiczne:

-zboczowe

-dolinne

-grzbietowe

Ze wzgl na położenie w stos 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 facjalnej warstwy wodonośnej lub gdy zapada ona pod warstwę nieprzepuszczalną, tamującą normalny przepływ wody podziemnej

-dyslokacyjne-wypływ wody podziemnej związany z uskokami i innymi zaburzeniami (dyslokacjami) warstw skalnych, powodujących kontakt warstw wodonośnych i wodoszczelnych, uniemozliwa dolny przepływ wody podziemnej, która pod wpływem spiętrzenia na przeszkodzie pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego, może dosięgnąć powierzchni terenu

-szczelinowe- wypływ wody podziemnej ze szczelin w skałach

-zstępujące-woda gromadzi się w szczelinach i pod wpływem siły grawitacji dąży jedynie w dół, wypływając w miejscach gdzie szczeliny wychodzą na powierzchnię

-wstępujące- szczeliny przebiegają w ten sposób, że sięgają poniżej poziomu wody ze szczelin , w takich warunkach woda zawarta w szczelinach znajduje się pod ciśnieniem hydrostatycznym różnicy poziomów obszaru zasilania i miejsca wypływu wody (warunki artezyjskie)

Ze wzgl na warunki występowania:

-rumoszowe (na zboczu pokrytym rumoszem)

-osuwiskowe (na zboczu, osuwisku)

-stożkowe (stożków napływowych)

Cechą charakterystyczną źródeł jest wydajność (ilość wody przepływającej w jednostce czasu), prawa pozwalające obliczyć pojemność zbiornika podziemnego zasilającego źródło oraz przewidywanej wydajności źródła po upływie pewnego czasu to prawa Mailleta

19. Rola wody w geologii inżyenierskiej

Kolmatancja-przeciwieństwo sufozji, osadzanie cząstek ilastych i koloidalnych w porach szkieletu mineralnego , nastepuje w skutek zmniejszenia spadku hydraulicznego lub związanej z nim zmiany prędkości przepływu wody podziemnej i zmniejszenia się zdolności filtracyjnych,przeprowadzany sztucznie jest jedną z metod polepszania własności geotechnicznych podłoża budowlanego

Przemarzanie i wysadzinowatość- zamarzająca woda zwiększa swoją objętość, przez co działa rozsadzająco na podłoże budowlane, obecność lodu okresowo działa też cementuąco na cząstki mineralne, zmieniając wyraźnie własności szkieletu mineralnego podłoża, gdy nastąpi rozmrażanie, zniszczeniu ulegnie pierwotna struktura i tekstura, zwłaszcza utworów spoistych, wł. Fizyczne i wytrzymałościowe wyraźnie się pogorszą

Upłynnienie gruntu

Krasowienie

Sufozja

Kurzawkowatość

20. Skład chemiczny litosfery oraz jego stosunek do złóż

Litosferę w 98% tworzy jedynie 8 pierwiastków (O, Si,Al,Fe,Mg,Ca,K,Na).

Pierwiastki o wysokich klarkach tworzą zazwyczaj liczne złoża, które są masowo eksploatowane, wyjątki -> Fe i Al -> znaczenie surowcowe mają tylko te skupienia, które odpowiadają wymogom współczesnej technologii hutniczej (nie jest wykorzystywany glin występujący w skałach ilastych w granicach 20-30% Al203, Fe w bazaltach, gabrach -> 8-10%)

Współczynnik koncentracji - wyraża ile razy klark złoża jest wyższy od klarku środowiska skalnego: klark złoża miedzi -> 1%, skał 0,01% - > współczynnik koncentracji = 100.

Współczynniki koncentracji pierw o wysokich klarkach (Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg) są małe, nieprzekraczają 20 - > złoża są pospolite i łatwe do wykrycia.

Pierwiastki o niższych klarkach odznaczają się większymi współczynnikami koncentracji rzędu setek, a nawet tysięcy, prawdopodobieństwo występowania skupienia jest mniejsze , a trudności wykrycia większe.

Pierwiastki mogą występować w złożach w dużych ilościach jako pierwiastki główne, a także małych - pierwiastki śladowe, znajomość ilościowego udziału w minerałach i skałach ma duże znaczenie dla rozważań genetycznych.

22. Materiały budowlane a kulturalne dziedzictwo ludzkości

Materiały budowlane:

-przetworzone

-nieprzetworzone (skruszone, wydobyte i użyte w pierwotnej postaci)

Kamień:

• wymiarowy (istotne wymiary i kształt)

• kamień budowlany (duże bloki z niezbyt obrobioną powierzchnią) -> akwedukty

• kamień bloczny (cięty na odpowiedni rozmiar) - > piramidy w Gizie, Partenon

• kamień pomnikowy (duże bloki poddawane dokładnej obróbce), góra Rushmore etc

• kamień chodnikowy (sprecyzowane wymiary, dobra obróbka)

• kamień dachówkowy - odpowiednio spreparowany i używany do pokrywania dachów spadzistych (łupki dachówkowe)

• niewymiarowy (rozmiar i kształt jest dowolny):

• stonehenge

• narzut kamienny - do umacniania wałów kanałów wodnych

Inny materiał - piasek, wraz z wapieniem wchodził w skład cementu używanego przez Rzymian.

Lista światowego dziedzictwa kulturowego UNESCO (od 1972) 788 obiektów w 134 krajach w tym: 611 obiektów dziedzictw kulturalnych, 154 przyrodniczych i 23 mieszanych.

23.Wulkanizm

Wulkanizm - ogół zjawisk związanych z wydostawaniem się law i towarzyszących im stałych i gazowych substancji na powierzchnie oraz ich zastyganiem.

Wulkany:

-czynne - te, których wybuch pamiętają ludzie (ok 100 lat wcześniej)

-drzemiące- wznawiają swoją działalność nawet po setkach lat (Fudżi)

-wygasłe- prawdpodobnie już nie wybuchną

Zagrożenie wulkanami - lokalne ale b.groźne - przebudzenie Krakatau w Indonezji (1883), smierć 36 000 ludzi w promieniu 120 km pod wpływem tsunami, materiał piroklastyczny wyrzucony na wysokość 25 km i ogl 80 km

Rozmieszczenie stref zagrożenia - wokółpacyficzny Pierścień Ognia - łancuch wulkanów rozmieszczony dookoła Oceanu Spokojnego, jest to strefa subdukcji, gdzie płyta pacyficzna podsuwa się pod płyty kontynentalne, zachodzą tam wylewy law kwaśnych, dominujące typy wulkanów to wulkany eksplozywne i stratowulkany, tego typu wulkany znajdują się także w basenie Morza Śródziemnego i Karaibskiego, wulkany występują również w strefach akrecji i ryftu , dochodzi tam do wylewu law bazaltowych.

Przewidywanie wybuchów:

-sieci monitoringu

-satelitarnego (analiza w podczerwieni, nadfiolecie, radarowa)

-pomiary w terenie

-koncentracja gazów (CO2, SO2)

-zmiany pola magnetycznego

-zmiany przewodnictwa elektrycznego

-poziom i skład wód gruntowych (HCL)

-mikrowstrząsy

24.Geodynamika wód podziemnych

Podstawowy parametr strumienia wód podziemnych -> prędkość przepływu w warstwie wodonośnej. V = Q/ A

Q-wydatek (natężenie) strumienia

A-powierzchnia przekroju poprzecznego strumienia

Strumień wody podziemnej rozumiany jest jako zbiorowisko wody przepływającej w strefie saturacji jest ośrodkiem nieciągłym. Woda przepływa systemem kanałów utworzonych przez pory etc.

Wzagadnienia dotyczących hydrauliki wód podziemnych stosuje się fikcyjny ciągły model, powoduje to, że wielu parametrom przepływu przypisuje się wartości pozorne i uśrednione

V = Q/AV = KJ -> wzór Darcy'ego

K-współczynnik filtracji h/l

J-spadek hydrauliczny

V-prędkość przepływu wody w m/s

K zależy od własności filtracyjnych skały i własności płynu, ma wymiar prędkości (prędkość filtracji przy jednostkowym spadku hydr)

Podział skał wg. Własności filtracyjnych:

-bardzo dobrze przepuszczalne (rumosze, piaski,żwiry) k > 10e-3 kp 1-10

-dobrze przepuszczalne (piaski gruboziarniste, slabospojone piaskowce) 10e-4 < k < 10e-3 kp 10-100

-średnio przepuszczalne (piaski drobnoziarniste, less) 10e-5 < k < 10e-4

-słabo przepuszczalne (piaski pylaste, gliniaste, muły, piaskowce) 10e-6 < k < 10e-5 kp 0.1-1

-nieprzepuszczalne (iły, margle ilaste, gliny zwięzłe)

Kp - współczynnik przepuszczalności w [darcy]

25. Zagrożenia trzęsieniami Ziemi, strefy zagrożone trzęsieniami, przewidywanie trzęsień Ziemi, zmniejszanie ich skutków.

Epicentrum - miejsce na powierzchnii Ziemi, gdzie fale sejsmiczne docierają najszybciej, miejsce największych zniszczeń

Obszar na którym występuje trzęsienie może w przypadku najsilniejszych trzęsień osiągnąć rozmiar do tysiąca km w kierunku poziomym. Ogniska trzęsień nie są rozłożone równomiernie na całej kuli ziemskiej, istnieją obszary o dużej aktywności sejsmicznej (strefy sejsmiczne) i obszary wolne na ogół od trzęsień (strefy asejsmiczne).

Wyróżnia się 2 podstawowe stefy sejsmiczne: okołopacyficzną oraz śródziemnomorską z transazjatycką

RESZTA ODP, PATRZ PYT NR 6!

26.Rola temperatury w gruncie, zjawisko przemarzania, wiecznej zmarzliny

Rozład temperatur w gruncie jest uzależniony od:

-ciepło z wnętrza Ziemi (stałe)

-wzrost lub utrata ciepła przy powierzchni - Słońce, wiatr, parowanie, pokrywa roślinna, śnieżna etc

Wpływ zmian temperatury na podłoże w normalnych warunkach klimatycznych nie sięga zbyt głęboko, temp powietrza pod powierzchnią ziemi oraz temp jej powierzchni podlegają regularnym zmianom dobowym (40 do 144 cm), sezonowym i rocznym.

Zamarzająca woda powoduje istotne zmiany strukturalne, wyrażające się zmianami fizycznymi i wytrzymałościowymi oraz odkształceniowymi podłoża budowlanego, prowadzi to do nieodwracalnych zmian szkieletu mineralnego, zmniejszających nośność i wytrzymałość podłoża, zamarzająca woda przechodzi w fazę stałą - lodowych soczewek lub warstewek albo wypełnia kryształkami lodu porowe przestrzenie szkieletu, zamienia utwory nieskaliste w skałę o spoiwie lodowym i zwiększonej objętośći, powoduje podnoszenie się stropu warstwy powierzchniowej i powstawania wysadzin, objawia się pofalowaniem nawierzchni drogowej, uszkodzenia ław, płyt i stóp fundamentowych etc.

Wieczna marzłoć - warstwa gleby lub innych utworów powierzchniowych (litej skały), leżących na różnych głębokościach pod powierzchnią ziemi, w których przez okres co najmniej 2 lat utrzymuje się stała temp poniżej 0;

Marzłoć:

-sucha - nie zawiera lodu jako materiału cementującego

-wilgotna- częsciej spotykana, wolne przestrzenie między cząstkami gleby, piasku, zajmuje lód

Marzłoć ze wzgl na zasięg warstwy odmarzającej:

-ciągła -grunt zamarznięty na całym obszarze, grubość marzłoci i warstwy odmarzającej jest zmienna

-nieciągła-na danym obszarze istnieją wyspy niezamarzniętego gruntu wewnątrz wiecznej marzłoci

-sporadyczna- płaty marzłoci pojawiają się w niejednolicie zamarzającym gruncie

Warstwy marzłoci:

-czynna-odmarzająca w lecie, grubość od < 30 cm w Arktyce do 3-4 metrów (na gruntach piaszczystych i żwirowych)

-pereletok-część warstwy czynnej wyjątkowo nieodmarzająca w pewnych sezonach

-zwierciadło marzłoci - górna powierzchnia marzłoci, nieprzepuszczalna dla wody, odporna na ciśnienie

27.Budowa i formy złóż kopalin użytecznych

Formy występowania złóż:

1.Izometryczne = jednakowe wymiary w dwóch kierunkach:

-diapir

-sztokwerk (cienkie żyły przecinające skałe np. Magnezyt w serpentynicie, rudy cyny, złota)

-gniazda (nieduże skupienia, wypełniające rozpadliny lub jamy w skorupie ziemskiej)

-kieszenie (mniejsze gniazda, np. Złoża glinek boksytowych, rud żelaza)

2.Płytowe A~B >> C

-pokład (typowa dla złóż osadowych, np. Węgiel, żelazo(syderyty), miedź, skały)

-soczewki (mniejsze pokłady, wyklinowują się we wsz. Kierunkach, np. Węgiel brunatny)

-żyły (ogr. Dwoma zazwyczaj równoległymi płaszczyznami, niezgodne) skały nad żyłami -> skrzydło wiszące, pod skrzydło zrzucone, rozmieszczenie substancji w ich obrębie jest na ogół nierównomiernie, istnieją fragmenty o ubogiej mineralizacji oraz fragmenty bogate, zw skarbonkami, są one przedmiotem szczególnej uwagi przy rozpoznawaniu złóż, odcinki wzbogacone mogą mieć charakter koncentracyjny lub morfologiczny

-szliry (zbliżone do żył)- skała przechodzi stopniowo w skałę płoną

3.Słupowe (kominowe) - wydłużone pionowo, małe przekroje poprzeczne.

-pnie (sól kamienna i skały magmowe)

28.Geologiczno-inżynierska charakterystyka podłoża budowlanego

Skały magmowe - dobre podłoże budowlane, przeważnie b. dobre właściwości techniczne i wytrzymałościowe, większość wykazuje spękania i kliważ, które z jednej strony stanowią utrudnienie dla niektórych typów budowli inżynierskich, z drugiej strony ułatwiają eksploatację jako np. bloków konstrukcyjnych, dla budownictwa hydrotechnicznego niekorzystne znaczenie mają strefy tektoniczne, które mogą łatwo przewodzić wodę powodując wymywanie niektórych fragmentów zbrekcjonowanych lub ucieczkę wody ze zbiornika

Skały metamorficzne-zmiany, które w nich zachodziły pod wpływem procesów przeobrażeniowych są szcególnie niekorzystne dla niektórych obiektów budowlanych, dobrym podłożem są jedynie skały o dobrych parametrach wytrzymałościowych, jak np. granitoidy i niektóre gnejsy, skały złupowacone mają ograniczone znaczenie

Skały osadowe (i utwory nieskaliste)- róznorodne pod względem wykształcenia i skł. mineralnego , stopnia zdiagenezowania oraz stanu zachowania, jako podłoże budowlane są również zróżnicowane, stały starszych formacji są silniej zdiagenezowane, często spękane, pofałdowane i przemieszczane wzdłuż płaszczyzn uskokowych, młodsze (3-cio i 4-to rzędu) nie uległy znaczącej diagenezie.

Lód - cementuje grunt, nadając mu właściwości skały, kiedy jednak rozmarznie, nie posiada żadnej wytrzymałości na obciążenie, powoduje to osiadanie a nawet zawalenie budowli, gromadzenie się wody gruntowej w depresjii górnej powierzchni wiecznej marzłoci prowadzi w czasie ponownego zamarzania gruntu do wypiętrzenia jego powierzchni, rozerwania, wydostania się i zamarznięcia wody, czyli powstania naledzi.

Najlepszym gruntem do lokalizacji budynków jest żwir lub gruboziarnisty piasek, przeciwdziała on przenikaniu ciepła w głąb gruntu, pokrycie powierzchni warstwą żwiru pozwala czasami uniknąć naruszenia zwierciadła marzłoci.

Budownictwo drogowe - nie ścinać gruntu a nadsypywać, powoduje to podnoszenie się zwierciadła marzłoci i zapobiega tworzeniu się zapadlisk, celowo tworzy się rowy aby wywołać naledź z dala od drogi.

29.Złoża węgla

Powstały w większości w okr. Karbonu (286 a 360 mln lat temu), pochodzą z rozkładu gigantycznych paproci rosnących w bagnistym podłożu w tropikalnej strefie klimatycznej, w efekcie procesów gnilnych szczątki paproci zmieniją się w torf, który stopniowo twardnieje i przekształca się w węgiel brunatny, a następnie węgiel kamienny, najstarsze i najtwardsze antracyty zawierają ok.98% C, najmłodszy - węgiel bruntany (1 mln lat) -> 30%.

Większość złóż węgla znajduje się gł. na półkuli północnej, zostało jeszcze ok 1800 mld ton.

Węgiel kamienny - wszystkie kontynenty, rozmieszczone nierównomiernie, największe zagłębia: Chiny, USA, Indie, Rosja, Australia, w Polsce (utwory górnokarbońskie) w zagłębiach: Górnośląskim- największe znaczenie, 70 mln ton, głębokość do 1000 m, wydobyto 10- 15%, znaczna miązszość warstw węglowych, mechanizacja wydobycia

Dolnośląskim- 1,2 mld ton, trudna eksploatacja, cienkie, pocięte uskokami złoża, eksploatacja zaniechana

Lubelskim- cienkie pokłady (1-2 m), płytkie zaleganie (300-2000 m), kopalnia w Bogdance

Węgiel brunatny- trzeciorzęd, kruchy, zawodniony, nie nadaje się do transportu, złoża osadowe na platformach, zasoby 2630 mld ton, największe złoża Rosja, USA, Australia, Niemcy, Polska, Kanada, zasoby udokumentowanych złóż w Polsce -> ~15 mld ton, wydobycie w zagłębiach:

-Bełchatowskim - 50% k. wydobycia

-Konińsko-Turkowskim - 30%

-Tuszowskim- 20%

30.Badania hydrogeologiczne

Badania hydrogeologiczne - podstowowa rola -> metody geoelektryczne:

-naturalnego potencjału elektrycznego

-elektrooporowa

w mniejszym stopniu wykorzystywane są metody geofizyki jądrowej (radiometryczne):

-sejsmiczna

-geotermiczna

Pomiar zwierciadła wód podziemnych poprzez wykonanie wierceń, jeżeli wody podziemne mają połączenie hydrauliczne z wodami cieków powierzchniowych, to poziom wód w okr przekroju cieku przyjmuje się jako poziom wód podziemnych na granicy z korytem cieku w tym przekroju.

Badania powinny być przeprowadzane tego samego dnia we wszystkich punktach jednocześnie ze wzgl na zmienniośc stanów wód p.

Badanie głębokości wody w studni:

-nitka i kamień

-tzw gwizdek (rurka z nacięciami), gdy się zanurza zaczyna gwizdać, na rowkach pozostaje troche wody, więc po długości sznurka i głębokości zanurzenia gwizdka można okr głebokość

Mapy - zwierciadło wód podziemnych przedstawia się na mapach za pomocą dwoch rodzajów izolini:

-hydroizobaty-łączą punkty zwierciadła wody położone na jednakowej głębokości pod powierzchnią terenu

-hydroizohipsy-linie łączące dwa zwierciadła leżące na tej samej wysokości wzgl. Przyjętego punktu odniesienia

mapy hydroizohips / hydroizobat sporządza się na podstawie pomiaru parametrów położenia zwierciadła wody (wysokość lub głębokość) w szeregu punktów obserwacyjnych: otworów wiertniczych, studni, wykopów

31. Ochrona wód podziemnych

Ochrona wód podziemnych- zespół środków i ograniczeń w użytkowaniu terenu, gwarantujący stałe utrzymanie możliwości poboru wód dobrej jakości, w ilości nie przekraczającej obliczonych zasobów dyspozycyjnych zbiorników i zasobów exp ujęcia, ochrona:

-ilościowa-exp wody podziemnej 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, głebokie, nieustabilizowane leje depresyjne

-jakościowa- niedopuszczanie do powstania powierzchniowych źródeł zanieczyszczeń, zapobieganie przenikania dopuszczalnych stężeń substancji zanieczyszczających i ograniczeniu lub eliminowaniu wprowadzania do wód tych substancji, może być realizowana przez:

-poprawa stanu sanitarnego wokół kopanych ujęć na wsi

-odprowadzanie do gruntu wyłącznie ścieków oczyszczonych

-stosowanie w rolnictwie do nawożenia substancji rozkładających się

Ochrona może być:

-bierna- strefy ochronne

-czynna - rola naprawcza

Monitoring- stanowi element obserwacyjno alarmowy, łączacy ochronę bierną i aktywną, stopnie monitorowania:

-krajowy w postaci studni obserwacyjnych

-regionalny - rozpoznanie zasobów wód podziemnych na różnych poziomach hydrogeologicznych (obserwacje ciągłe lub np raz w tygodniu), badanie wody w laboratorium

-lokalny- obszary przyległe do spiętrzonych zbiorników , tereny przy zakładach przemysłowych, stacje benzynowe etc

32. Złoża soli i surowców chemicznych

Surowce chemiczne - grupa surowców mineralnych exp dla potrzeb przemysłu chemicznego, należą do nich:

-sól kamienna (halit)

-sole potasowo- magnezowe (sylwin, karnalit, etc)

-boraks

-siarka

-saletra

-etc :P

zazwyczaj występują one w skałach osadowych, mogą być też pochodzenia wulkanicznego (siarka)

Złoża soli - powstają wskutek gwałtownego parowania wysychających mórz i zatok morskich w gorącym i suchym klimacie, kolejność osadzania się soli: gips, anhydryt, halit, sole potasowe, nie we wszystkich solnych złożach są wszystkie rodzaje soli, występują w postaci warstw albo wielkich pofałdowanych słupów przebijających warstwy leżących nad nimi skał, sposoby wydobycia:

-kruszenie

-rąbanie

-kopanie

-strzelanie

-rozpuszczanie, pompowanie solanki

-odsalanie wody morskiej- zakładanie sztucznych basenów-woda morska kanałami przechodzi przez poszczególne zbiorniki, dzięki dużej powierzchni parowania następuje zagęszczenie solanki, a następnie krystalizacja soli

w Polsce występują w formacjach -> cechsztyńskiej i mioceńskiej, złoża soli potasowo- magnezowej w rejonie Kłodawy (Zatoka Pucka)

Siarka - największe znaczenie gosp mają złoża siarki rodzimej (Polska - Tarnobrzeg), wydobywa się z nich siarke metodą odkrywkową lub podziemnego wytapiania lub z gazu ziemnego zawierającego H2S, występuje w PL w osadach trzeciorzędowych (miocen), wapienie pogipsowe w postaci drobnych kawern, szczelin, powstała w wyniku biol. redukcji CaSO4 przez mikroorganizmy w obecności węglowodorów

Baryt- BaSO4, powstaje i występuje w żyłach hydrotermalnych, używany do wzmacniania ścian otworów wiertniczych w sypkich skałach, pokrywania ścian laboratoriów, najważniejsze złoża:

USA, Niemcy, Gruzja, w PL na dolnym śląsku oraz Strawczynku (Świętokrzyskie)

Diatomit (ziemia okrzemkowa)- miękka, porowata , ziemista skała osadowa, o białej lub żółtawej barwie, zbudowana ze szkieletów okrzemek, tworzy się jako osad niektórych jezior i zimnych mórz, obecnie powstaje w morzach polarnych, cenny materiał izolacyjny i absorbujący, materiały wybuchowe, cukrownictwo, złoża: Niemcy, Francja, Dania, w PL -> Poznań, Łódź, Augustów

33.Geologiczno-inżynierska klasyfikacja skał i gruntów

Grunt -skała występująca 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, s zerokość istniejących spękań większa niż 1 mm.

Grunt:

-spoisty- w stanie powietrzno-suchym tworzy zwarte grudki

-niespoisty - w ww. Stanie stanowi niezwiązane ze sobą cząstki lub grudki rozpadające sie pod wpływem lekkiego nacisku ,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.

34.Co wiesz na temat zlóż metali?

Metale - pierwiastki chemiczne charakteryzujące się obecnością w sieci krystalicznej elektronów swobodnych. W przeważającej większości wykazują one następujące własności:
- tworzenie połyskliwej, gładkiej powierzchni w stanie stałym
- ciągliwość i kowalność
- dobre przewodnictwo elektryczne
- dobre przewodnictwo cieplne
Pierwiastki metaliczne występują w przyrodzie przeważnie w postaci rud, które są przerabiane na czyste metale na drodze różnych procesów metalurgicznych. Wydobywane są w kopalniach, odkrywkowych i głębinownych.

Sudety i Przedgórze Sudeckie to bogate złoża różnych cennych metali. Wiadomo, że od dawna pozyskiwano z lokalnych strumieni złoto, w zbocza gór drążono sztolniami w poszukiwaniu rud ołowiu (i srebra) oraz innych metali.

Rudy miedzi występują na styku Rudaw Janowickich i Gór Kaczawskich (Gór Ołowianych), oraz na Pogórzu Kaczawskim. Cyna i kobalt występuje na zboczach Grzbietu Kamienieckiego Gór Izerskich. Uran - rudy uranu występują w Karkonoszach w okolicach Kowar, w Masywie Śnieżnika w okolicach Kletna, a także na Pogórzu Wałbrzyskim i Izerskim. Po wojnie funkcjonowało jego wydobycie ale ze względu na nieopłacalność zostało ono zaniechane.

Francja należy do bardziej zasobnych w rudy żelaza krajów zachodniej i środkowej Europy. Jej zasoby ogólnie wynoszą ponad 11,025 mld t rudy, w tym 6,525 mld stanowia zasoby ustalone. We Francji znane są niemal wszystkie typy morfologiczno-genetyczne złóż.

35.Co wiesz na temat geologii w archeologii i kryminalistyce??

Geologia sądowa związana jest z użyciem danych i metod geologicznych do rozwiązywania spraw sądowych. Czyli wykorzystanie metodyki badań wszystkich dyscyplin naukowych geologii w szczególności mineralogii, petrologii, geochemii, sedymentologii, geomorfologii i geofizyki , do gromadzenia materiałów dowodowych.
Wśród materiałów dowodowych w geologii sądowej wyróżnia się:
-glebę
-skały,
-minerały wskaźnikowe
-szkło
Jeśli znane jest miejsce zbrodni, to do badań pobiera się glebę i skały, z uwzględnieniem zróżnicowanej lokalnej budowy geologicznej. W przypadku przestępstw z udziałem samochodów materiałem dowodowym jest osad zgromadzony na błotnikach. Takie próbki traktuje się jako odnośniki, do których porównuje się materiał zebrany w trakcie dochodzenia i związany z osobą podejrzanego (błoto z ubrania, obuwia itp.).

Morderstwa-
Sprawa pani Filbert
-Panią Margarethe Filbert zamordowano nie daleko Rockenhausen in Bavarii.
-Ofiara miała w ręce włosy - niestety okazało się, że jej własne .
-Po dokładnym zbadaniu dowodów ( łącznie z analizą pyłu na ubraniu i butach zamordowanej) również nie znaleziono żadnych wskazówek.
-W znajdującym się nie opodal zamku znaleziono spodnie i karabin z którego strzelano do ofiary. Dowody te należały do Andreasa Schlichera który automatycznie stał się podejrzanym w tej sprawie.
-Andreas utrzymywał że w dniu morderstwa nie zbliżał się do miejsca w którym znaleziono ciało.
-Na bucie podejrzanego znaleziono warstwy pyłu które przesądziły o jego winie. Pierwsza ściągnięta warstwa zawierała gęsie odchody- pochodzące z okolic domu zmordowanej. Na drugiej zaś węgiel i cement z zamku. Trzecia warstwa pasowała do miejsca zbrodni. Ponadto nie znaleziono ani ziarenka porfiru i białego kwarcu z miejsca w którym podejrzany owego dnia domniemanie przebywał.

Jeden z amerykańskich geologów stwierdził gdzie może się ukrywać Osama Bin Laden. Na trop miała go naprowadzić skała - na tle której lider Al Quedy składał swe słynne oświadczenie wyemitowane w telewizji Al-Jazeera.
Profesor John Ford Schroder z uniwersytetu stanu Nebraska twierdzi, że skały widoczne na obrazie telewizyjnym występują w południowo wschodnim Afganistanie, prawie 200 kilometrów od Kabulu.

36.Co wiesz na temat geolgi w przewidywaniu zmian klimatycznych?

Geolodzy dzięki poszerzaniu wiedzy o budowie i funkcjonowaniu naszej planety, walnie przyczyniaja sie do przewidywania przyszlych zmian w klimacie.

Swoje prognozy moga oprzeć na danych o klimacie ziemi we wcześniejszych epokach, pozyskiwanie ww. Danych odbywa sie na kilka sposobów: analiza szczatkow kopalnych roslin i zwierzat, wiercenia rdzeni w lodowcach, w ktorych znajduja sie pecherzyki powietrza sprzed wielu milionow lat, analiza polozenia kontynentow, analiza osadów (szczególnie polodowcowych).

Mając tą wiedzę, geolodzy i inni specjaliści, są w stanie ustalić czy zmiany klimatu na ziemi mają charakter cykliczny, czy też obecne ocieplanie klimatu spowodowane jest tylko przez czynniki antropogeniczne.

Wiadomo jest już, że w poprzednich epokach następowały po sobie cykle zlodowaceń i ociepleń klimatu, a na przełomach tych cykli zwykle dochodziło do masowego wymierania gatunków, z licznych badań wynika również, że w poprzednich „ciepłych” epokach, średnia temperatura na Ziemi była wyższa niż obecnie, możliwe jest więc, że obecne ocieplenie jest częścią naturalnego cyklu, a emisja gazów cieplarnianych, do której przyczynia się człowiek tylko przyśpiesza ten proces.

37.Co wiesz na temat złóż diamentów?

Diament to minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Nazwa pochodzi od gr. adamas = "niepokonany, niezniszczalny" i nawiązuje do wyjątkowej twardości tego minerału. Jest najtwardszym z minerałów spotykanych w przyrodzie.
Diament jest odmianą alotropową węgla, krystalizuje się w układzie regularnym formuje:

-sześciany

-ośmiościany

-dwunastościany rombowe

-dwudziestoczterościany, których każda ściana posiada kształt tzw. deltoidu.
Diamenty krystalizują z magmy na dużych głębokościach (160...200) km, w temp. ok.1350 C i ciśnieniu kilku GPa. Do strefy przypowierzchniowej, zwanej kratonem, zostały wyniesione znacznie później w czasie wznoszenia się magmy. Mogą pojawiać się zarówno w złożach pierwotnych jak i wtórnych.
Diament może powstawać też jako efekt działania czynników pozaziemskich, o charakterze metamorfizmu uderzeniowego.
Rozróżniamy dwa rodzaje występowania diamentów:
złoża pierwotne, znajdujące się w miejscu gdzie powstały
złoża kimberlitowe- mają wielkie znaczenie przemysłowo-gospodarcze (np. płd Afryka, niektóre złoża w Brazylii).
Złoża perydotytowe- rzadko spotykane, mają małe znaczenie gospodarcze (np. w Sajanach).
złoża wtórne - okruchowe, przeniesione w inne okolice
złoża eluwialne - tworzą się przy podchodzeniu ku powierzchni utworów diamentonośnych na skutek ich wietrzenia i odłączenia się części lekkich i i rozpuszczalnych (np. Indie, Brazylia).
złoża deluwialne - są produktem obsunięcia się materiału diamentonośnego posegregowanego dzięki różnicy ciężarów właściwych składników (spotykane w Indiach i Brazylii).
aluwialne złoża diamentonośne -występują w łożyskach i tarasach rzek współczesnych i dawnych (np. Borneo, pd Afryka, Birma, Kongo, Brazylia).
złoża okruchowe pochodzenia morskiego - spotykane na brzegach mórz i tarasach morskich w postaci wąskich pasów równoległych do wybrzeża (np. Afryka płd-zach).
złoża lodowcowe - znane ze zlepieńców lodowcowych Brazylii i dorzecza Oranje.
złoża pochodzenia eolicznego - znane jedynie z pustyni Namib
złoża mieszane - złoża Konga i Gujany Brytyjskiej (złoża odkryte w 1887 nad rzekami.
Diamenty dorównują brazylijskim. Na 1 m3 przypada ok. 2 karaty diamentów).

Złoża wtórne były znane wcześniej i mają większe znaczenie pod względem wydobytych i wydobywanych dotąd diamentów.

38.Opisz cykl hydrogeologiczny.
Główne czynnik tworzące obieg wody w przyrodzie to :- ciążenie ziemskie i energia sloneczna.

Oceany
Przeważająca ilość wody jest zmagazynowana w oceanach przez czas dłuższy niż ten potrzebny dla pełnego cyklu hydrologicznego. 96,5% zasobów wody znaduje się w oceanach, zasilają one w 90% proces parowania. W oceanach występują prądy, które przemieszczają masy wody wokół Ziemi. Ruchy te mają ogromny wpływ na cykl hydrologiczny i pogodę na Ziemi

Parowanie
Najważniejszy etap cyklu hydrologicznego, kiedy to woda pojawia się w atmosferze w postaci pary wodnej. Badania wykazały, że oceany, morza, jeziora i rzeki, parując, dostarczają około 90% wilgoci do atmosfery, podczas gdy pozostałe 10% dostaje się poprzez transpirację roślin.
Parowanie następuje po dostarczeniu wodzie ciepła (energii). Energia ta sprawia, że rozrywane są wiązania utrzymujące razem poszczególne molekuły wody

Transpiracja
Transpiracja jest procesem, w którym wilgoć przechodzi przez rośliny od korzeni do małych porów na spodniej stronie liści. Tam zamieniana jest w parę i uwalniana do atmosfery. Transpiracja jest szczególnym rodzajem parowania wody za pośrednictwem liści. Ocenia się, że około 10% wilgoci dostaje się do atmosfery dzięki procesowi transpiracji.

Kondensacja
Kondensacja jest procesem, gdzie para wodna zamienia się w ciekłą wodę. Jest to ważny element cyklu hydrologicznego, gdyż dzięki niemu powstają chmury. W chmurach mogą się tworzyć opady, które są głównym sposobem powrotu wody na Ziemię. Kondensacja jest procesem odwrotnym do parowania

Opady atmosferyczne to spadająca z chmur na powierzchnię Ziemi woda w postaci ciekłej lub stałej
Deszcz Grad Śnieg Mżawka Krupy //Burze

Odpływ-ilość wody, która w rozpatrywanym okresie odpływa poza granice badanego obszaru.
Spływ-ilość wody opadowej, która w rozpatrywanym okresie spływa do rzek, jezior, mórz i oceanów.Ilość wody która spływa po powierzchni gruntu nazywamy spływem powierzchniowym, a spływającą przez grunt spływem podziemnym.
Przepływ-objętość wody, która przepływa przez badany przekuj, w ciągu jednostki czasu.
Infiltracja. Wody podziemnie
Część wody wsiąka w zimę (infiltruje), jej część zużywana jest przez roślina, a część dostaje się w głębsze warstwy gleby .Skały porowate utworzone z ziaren, między którymi są szczeliny, mogą wchłaniać wodę jak gąbka.Przykładem takich skał są piaskowce.Skały, takie jak granity i wapienie, nie są porowate, ale za to zanjdją się w nich liczne pęknięcia i szczeliny, którymi może przemieszczać się powietrz i woda.
Źródła
W miejscach gdzie warstwa wodonośna i znajdujące się pod nią nieprzepuszczalne warstwy skalne wychodzą na powierzchnię, np. u podnóża wzniesień, woda wypływa na powierzchnię w postaci źródeł z których formułować się mą strumienia i rzeki. Źródła występują również w miejscach uskoków albo szczelin, przez które wody podziemne znajdują ujście.

Woda w śniegu i lodowcach
Okol 10 % powierzchni naszej planety pokryta jest pokryta jest lodem. Lód lodowcowy powstaje w powyżej linii wiecznego śniegu. Na obszarach tych śnieg prawie się nie roztapia, a kolejne opady powodują jego nawarstwianie. Pod ciężarem górnych warstw dolne warstwy śniegu zamieniają się w ziarno lądowe, czyli firn. Stad tez obszar te noszą nazwę pól firnowych. Firn obserwowany z daleka ma białe zabarwienie dzięki obecnym w nim pęcherzyka powietrza. Dolne warstwy lodowca stają się coraz ciemniejsze, lód zawiera mniej pęcherzyków i staje się ciemniejszy.
Wody roztopowe
W klimacie chłodniejszym zasilanie rzek i strumieni w większości pochodzi z topniejącego śniegu i lodu. Prócz zagrożenia powodziowego nagłe topnienie pokrywy śnieżnej może powodować obsunięcia stoków i przemieszczanie się ogromnych mas rumowiska skalnego.

39.Co wiesz na temat roli geologi w medycynie?

Życie, takie jakie istnieje na Ziemi, opiera się na związkach chemicznych, w skład w których wchodzi wiele pierwiastków. Pierwiastki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów żywych są w biologii nazywane biogenami. Najważniejsze biogeny to węgiel, wodór, azot i tlen, wchodzące w skład białek, kwasów nukleinowych i wielu innych związków. Kolejnymi kluczowymi pierwiastkami są fosfor w postaci utlenionej, którego związki tworzą system energetyczny komórki oraz wchodzą w skład kwasów nukleinowych i siarka, wchodząca w skład dwóch aminokwasów - cystyny i metioniny.

Pozostałe pierwiastki nie wchodzą w skład tak kluczowych związków, są jednak ważne dla wielu procesów życiowych. Ich ilość w organizmie człowieka jest niewielka, ale mają istotny wpływ na jego prawidłowy rozwój i funkcjonowanie.
MAKROELEMENTY - występują w pożywieniu w znaczących ilościach. Ich niedobory mogą powodować zaburzenia pracy organizmu i stany chorobowe. Zaliczamy do nich:
- wapń - magnez - potas - sód - chlor
- węgiel - wodór - tlen - azot - fosfor - siarka
MIKROELEMENTY- pierwiastki chemiczne występujące w bardzo małych (śladowych) ilościach w organizmach roślinnych i zwierzęcych. Pomimo ich niewielkiej ilości są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania tych organizmów. Niedobór lub nadmiar tych pierwiastków może prowadzić do zaburzeń fizjologicznych. Przykładami takich pierwiastków są:

• bor - chrom - jod - krzem - selen

• cyna - cynk - fluor - kadm - kobalt - mangan - molibden - nikiel - wanad - lit*

---