Схема обрушения берегов оз. Смолино (разрез)

Правила оформления полевого геологического дневника

Полевой дневник представляет собой главный документ учебной геологической практики, в котором ведутся записи во время экскурсий на геологические объекты, используемые для составления отчета и оценки инженерно-геологических условий территории г.Челябинска.

В качестве дневника могут быть использованы тетрадь или блокнот.

 

1.    Титульный лист

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

 «Южно-Уральский государственный университет»

 

 

Кафедра ««Строительные материалы и изделия»

 

 

ПОЛЕВОЙ ДНЕВНИК

ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ

 

                                                       ВЫПОЛНИЛ: студент

                              НАЧАТ:

                                   ОКОНЧЕН:

                                                             ПРОВЕРИЛ: руководитель

 

ЧЕЛЯБИНСК 201….

 

2.    Основные правила ведения полевого дневника

1.    Описание точек наблюдений выполняется только на правых листах дневника, на левых листах дневника выполняются зарисовки, схемы, записываются отобранные пробы и образцы, а также в камеральных условиях корректируются полевые записи

3. Каждая экскурсия описывается по определенному плану в следующей последовательности:

- дата, место проведения, характеристика рельефа,

- описание коренных, а затем вышележащих рыхлых отложений пород по плану (цвет, строение, минеральный состав, особенности, элементы залегания, происхождение)

- классификация описанных пород как грунтов с указанием их свойств и составлением поперечного разреза (профиля) с выделением инженерно-геологических элементов.

- гидрогеологические условия

- современные инженерно-геологические экзогенные процессы – геологическая работа рек, оползни, плывуны, набухание и усадка, термокарст, характерные для территории Челябинск

а.

 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГБОУ ВПО  «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)

Кафедра «Строительные материалы и изделия»

 

ПОЛЕВОЙ ДНЕВНИК

ПО УЧЕБНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

                                                                                          Выполнил: ст.гр _____________

                                                                                        ____________________________

                                                                                         Начат:________окончен:________                     

                                                                  Проверил: доц. каф.

                                                                              Строительные материалы

                                                        Таранина Т.И.

 

 

Челябинск 20__г.

 

 

__.__.20__г.

Экскурсия №1.

Юго-Западная часть г.Челябинска, ост. Мебельный поселок, мы прошли около 200м. на запад от остановки и вошли в лесопарковую зону.

Точка наблюдения №1.

Здесь видны развалы глыб горных пород, которые остались после прекращения работы предприятия и добычи камня – техногенный рельеф. Отколов молотком образцы, мы определили следующие породы:

1. Гранит (образец 1) – порода светлая, кремовая за счет гидрооксидов железа (потеки бурого железняка - лимонита), состоит из кварца, полевого шпата, биотита (черная слюда имеет в своем составе железо, которое окисляется).

Текстура массивная, структура мелко, средне - кристаллическая и крупнокристаллическая. Т.Е. это интрузивная кислая порода, кристаллизовалась на глубине более 2 – 5 км.

По данным ученых, на картах видим, что возраст гранита С₃-Р₁, то есть они кристаллизовались на границе карбона и перми, примерно 280 млн. лет.

Граниты в виде жил мощностью от 3-х до 10 см. рассекают более темные породы.

2. Гранодиорит (образец 2) – похож на гранит текстурой и структурой: массивная явнокристаллическая порода , структура порфировидная. Роговая обманка в виде вытянутых столбиков размером до 1 см. Кроме того, видна вкрапленность черной слюды, т.е. это биотит – роговообманковый гранодиорит. Имеются отдельные вкрапленники кварца. Он относится к породам кисло-среднего состава, кристаллизовался из магмы раньше гранита, т.к. тоже пересекается жилками гранита.

3. Диорит (образец 3) - по текстуре и структуре подобен предыдущим, но структура мелкокристаллическая и цвет серо-зеленый, достаточно темный. При внимательном рассмотрении видим, что соотношение светлого полевого шпата и зеленой роговой обманки 60/40 (Светлых минералов больше). Порода относится к средней группе. Он более мелкокристаллической структуры. Имеют Возраст D₃ - С₁, примерно 320 – 350 млн. млн. лет.

Все найденные иопределенные породы средне-кислого состава. Контакты между ними очень прочные, следовательно они кристаллизовались из одного магматического очага.

Т.е. диорит первым кристаллизовался из магматического очага, вторым гранодиорит и, когда магма обогатилась оксидами кремния, кристаллизовался гранит.

Таким образом, добываемыми ранее здесь горными породами оказались граниты, диориты и гранодиориты – магматические глубинные породы, которые кристаллизовались на глубинах более 5 км. В конце палеозоя они сопровождали образование уральской горно-складчатой области. Их относят к формациям зон столкновения литосферных плит и орогенным.

Уральские горы росли в конце палеозоя, в то время растений на суше почти не было, поэтому горные породы, оказавшись на земной поверхности, подвергались выветриванию и денудации (сносу), поэтому примерно через 50 – 80 млн. лет глубинные породы оказались на поверхности земли.

Гранитоиды- интрузивные магматические горные породы средне-кислого состава, мелко-крупно и тд. кристаллические граниты, которые относятся к классу скальных прочных грунтов, с трудом раскалывались молотком, т.е. проходить разрабатывать эти породы сложно и трудоемко.

Точка наблюдения №2.

На расстоянии 200 м. от точки №1 в западном направлении. Здесь располагается карьер,который разработали в 50-х годах.

Карьер – это искусственная горная выработка, которая делается для разведки или добычи полезных ископаемых.Крутые склоны карьера – борта.

Мы находимся на восточном борту карьера, крутом, с высотой борта карьера примерно 5-7 м. На бортах карьера мы видим разрушенный гранит в виде мелкой дресвы – это уже новая осадочная порода, которая состоит из обломков минералов: хорошо видны обломки полевого шпата. На склоне дресва уплотненная, а в руках крошится. Цвет желтовато-светлый, возникла она при разрушении - выветривании.гранитов (Рис. 1).

В пяти метрах в северном направлении от данной точки мы видим дресву, имеющую более мелкий размер и зеленоватую окраску, в которой видны минералы гранодиорита и диорита, т.е. это продукты выветривания, возникшие при разрушении гранодиорита и диорита. Они наблюдаются по всему борту, где выходят диориты. Таким образом, в данной точке мы наблюдаем элювиальные - рыхлые отложения, возникающие при выветривании исходных горных пород на месте их залегания, сложенные из дресвы, песка и глины - осадочные рыхлые горные породы, которые покрывают скальные грунты, их возраст четвертичный.

Точка наблюдения №3.

Северо-восточный борт карьера, примерно в 50-ти метрах от точки №2.

Проходя путь от 2 к 3 точке вдоль восточного борта карьера, где много осадочных обломочных пород, наблюдаются результаты водной эрозии с образованием русел небольших оврагов. Это результаты пролювиальных процессов. Кроме того, происходит смывание рыхлых обломков к подножью уступов – бортов, где накапливаются делювиальные отложения.

На 3 точке гранит крупнокристаллической порфировидной структуры выветривается быстрее мелкокристаллического. В этой точке мы видим, что граниты выветриваются в следующей последовательности: сначала глыбы, ограниченные трещинами в 3-х направлениях. Толщина плит глыб уменьшается (от глубины 10м. до земной поверхности)  от 1 м. до 3 см., над плитами лежит тонкая щебенка и дресва. Продукты выветривания образуют кору выветривания, мощность которой разная: от первых десятков см до 3-4 метров (Рис. 2). Интенсивность выветривания зависит от структуры и цвета породы: быстрее выветриваются неравномерно-крупнокристаллические и темные породы. В восточном борту карьера мы наблюдаем взаиморасположение диоритов и гранитов, которые рассекают ранее образованные диориты жилами разной мощности (Рис. 4). Кроме того, в уступе видно, что граниты и диориты выветриваются по –разному: граниты медленно и постепенно от глыб до песка и глины, диориты – быстро с образование сразу дресвы на поверхности.

Карьер заполнен грунтовой водой, которая циркулирует по трещинам гранита. Проникает она с земной поверхности по порам верхних рыхлых отложений и трещинам в итрузивных пород. Водоупорами являются массивные интрузивныеневыверенные породы на глубине, а в рыхлых отложениях над слоями глин во время выпадения осадков может образовываться верховодка. Глубина залегания грунтовых вод от 3-х до 10 м.

с. 1 Схема геологического строения восточного борта карьера (разрез)

Схема выветривания на гранитах в стене карьера (разрез)

 

Схема залегания грунтовых вод и образования дисперсионной воронки (разрез)

 Схема геологического строения восточного борта карьера (разрез)

 

Карьер приводит в целом к понижению грунтовых вод. Вокруг него возникает дисперсионная воронка (Рис. 3).

Вывод:

1. Район экскурсии имеет в целом выровненный всхолмленный рельеф с залегающими вблизи поверхности гранитоидами. Вблизи поверхности на равнине залегают древние глубинные породы. Такая равнина называется денудационная равнина, или пенеплен (практически ровная, местами слабовсхолмлённая поверхность, которая была сформирована на месте древних гор).Природный рельеф нарушен техногенными выработками - карьерами.

2. 2-ой Геологический фактор: На данном западном участке Челябинска (земной коры) сверху-вниз наблюдаются следующие породы и грунты:

Первый инженерно-геологический элемент – это совокупность грунтов с одними свойствами: обломочные рыхлые элювиальные отложения. Мощность от 0,3 до 3,5 м. Дисперсный грунт, несвязный, разного состава, разной пористости и водопроницаемости. В нем встречаются отдельные тонкие прослойки глин, водоупорных.

Второй инженерно-геологический элемент – это граниты, диориты, гранодиориты, обладают большой прочностью на сжатие Rсж= 550 кг/см². Участки земной коры, где на поверхность выходят глубинные магматические горные породы, или древние горные породы, являются приподнятыми с геологической точки зрения и называются антиклинориями. Данная местность – участок Восточно-Уральской антиклинории горно-складчатой области.

3. 3-ий Гидрогеологический фактор: Подземные грунтовые воды залегают на глубинах более 3 – 5 метров. Водопроницаемые и водоносные – это трещиноватые скальные грунты и рыхлые отложения. Водоупорными являются прослойки глин и невыверенные скальные породы на глубине. Горные выработки способствуют понижению уровня грунтовых вод. Карьеры заполнены водой – это грунтовая вода. Она в грантах циркулирует по трещинам – трещинные грунтовые воды, глубина их залегания более 3-5 метров. Водоупором для грунтовых вод являются невыветренные гранитоиды, которые лежат на глубине >50-60м.

В элювиальных отложениях при выпадении осадков формируется верховодка в щебне, песке, супеси, дресве – это водопроницаемые породы. Водоупор – прослойки глин, суглинков.

4. 4-ый фактор: Опасные инженерно-геологические процессы. На территории отсутствуют. Но на склонах, сложенных рыхлыми отложениями, могут происходить пролювиальные, делювиальные и оползневые процессы.

 Котлованы не рекомендуется надолго оставлять не закрепленными.

В целом, по всем факторам территорию следует отнести с 1 – 2 категории – простые-средние инженерно-геологические условия.

 

 

___. ____. 20___г.

Экскурсия №2.

Юго-восток г. Челябинск. Юго-западный берег оз. Смолино. Мы прошли от остановки до озера вниз примерно 600 м. и видели , как постепенно к озеру наблюдается спуск, иногда с выраженными в рельефе как бы ступеньками.

Точка наблюдения № 4.

Мы находимся примерно в 3-х м. от воды на горизонтальной площадке, которая возвышается на 1 м. от уровня воды – это озерная терраса высотой 1 м. и шириной примерно 10-15 м. Озерная терраса представляет собой площадь, выровненную прибоем (абразией и аккумуляцией) в то время, когда озеро имело более высокий уровень.

Рельеф востока Челябинска более равнинный и низменный.

В уступе террасы видим отложения, слагающие территорию и представленные мелкозернистым рыхлым песком, глинами и бурыми суглинками. На берегу преобладает крупнозернистый песок, а глинистые минералы перенесены озерными волнениями и течениями на большую глубину.

Т.о., здесь преобладают осадочные рыхлые породы – песчано-глинистые отложения, залегающие почти горизонтально (Рис. 5). Это дисперсные несвязные (пески) и связные (глинистые) грунты, которые имеют разный гранулометрический состав и водопроницаемость – водоупорность. Частое чередование неглубокозалегающих песков и глинистых отложений способствует неглубокому залеганию грунтовых вод, а также образованию капиллярной каймы над грунтовыми водами.

Точка наблюдения №5.

Располагается к северу от предыдущей точки на расстоянии 1 км. Проходя этим путем, мы заметили, что высота 1-ой террассы увеличивается до 5 м., а ширина сокращается до 2 -5 м.Над 1 террасой возвышается коренной склон с уступом высотой до 10м.

По всему крутому берегу вдоль озера в рыхлых отложениях проявляются следующие геологические процессы: подмывание и обрушение, оползание берегов.

На 5 точке почвенно-растительный покров отсутствует, и на поверхность выходят известняки серого цвета, он реагируют с пятипроцентным раствором соляной кислоты, состоит из минерала кальцита.

Текстура в целом массивная, в обнажении (выход пород на поверхность) слоистая с желваками и прослойками, линзами кремния. Среди мелкокристаллического агрегата кальцита встречаются прожилки крупно-кристаллического кальцита. Местами текстура комковатая, т.к. в нем есть окаменелые остатки брахиопод – морских обитателей, которые жили в палеуральском океане в раннем карбоне в С₁ (360-380 млн. летназад). Такая текстура называется органогенная текстура. Известняк – осадочная морская горная порода, тянется вдоль берега озера на протяжении более 1 км., залегает пластами. Первичное залегание было почти горизонтальным. Сейчас известняки имеют вторичное наклонное и местами хорошо видно складчатое залегание. Пласты тянутся вдоль берега и падают на запад под углом 70 град (Рис. 6).  В целом, залегание у них складчатое. На поверхности известняк также выветрен и трещиноват, а также частично растворим. Поэтому над известняком в обнажении видно возвышаются нерастворимые желваки кремния. На берегу озера лежат обломки известняка в виде щебня, дресвы. В известняках на глубине могут быть карстовые пещеры – пустоты, в которые могут проникать, просачиваться вместе с водой глинистые минералы и возникать суффузионные воронки.  (Суффозия — это процесс выщелачивания минеральных частиц и веществ водой, которая находится в толще пород)

Схема обрушения берегов оз. Смолино (разрез)