1. Co to jest stopień geotermiczny i jaki jest jego związek z gradientem geotermicznym?

Stopień geotermiczny - przyrost głębokości wewnątrz Ziemi, na której następuje wzrost temp. o 10C.

• Bahamy - 180,1 m

• Pisz - 96,0 m

• Zakopane 47,1 m

• Budapeszt 15,0 m.

Gradient geotermiczny - wzrost temp. w stop. C przypadający na 1m głębokości.

S∙G =1

Prawdopodobnie temp. wzrasta zgodnie ze stopniem geotermicznym do 100 km.

2. Jak jest temp. wnętrza Ziemi, litosfera, płaszcz?

Temperatura wnętrza Ziemi - 6000K

( BILANS ENERGETYCZNY ZIEMI

• Podstawowe źródło energii na powierzchni ziemi - 99,98% to promieniowanie słoneczne,

• Energia z wnętrza Ziemi - 0,018%,

• Energia pływów - 0,002%.)

3. Z jakich warstw składa się skorupa Ziemska?

BUDOWA ZIEMI

Skorupa kontynentalna - budowa trójwarstwowa 35 - 40 km pod górami do 70 km.

• warstwa osadowa (0 - 20 km),

• warstwa granitowo-metamorficzna złożona ze skał metamorficznych i magmowych - ρ= 2,7 - 2,9 Mg/m3,

- warstwa bazaltowa złożona ze skał o właściwościach zbliżonych do bazaltów - ρ= 3,3 Mg/m3,

Skorupa oceaniczna

- budowa trójwarstwowa ( 7 -15km)

- warstwa osadowa ( 0- kilka km.),

- osadowo-wulkaniczna złożona z osadów oceanicznych, pokryw lawowych i żył skał wulkanicznych.

- warstwa bazaltowa złożona ze skał o właściwościach zbliżonych do bazaltów - ρ= 3,3 Mg/m3,

Pod warstwą „bazaltową” oddzielony warstwą MOHO, znajduje się górny płaszcz Ziemi

Górna część górnego płaszcza - warstwa perydotytowa

Warstwa perydotytowa + skorupa = litosfera

Pod litosferą znajduje się astenosfera. Litosfera + górny płaszcz = tektonosfera, bierze udział w procesach tektonicznych tj. powstawanie łańcuchów górskich, pękanie i rozsuwanie się kontynentów, zderzeniem się z sobą.

4. Wymień procesy geologiczne zewnętrzne i wewnętrzne

Procesy geologiczne - naturalne przemiany w litosferze i na jej powierzchni

Procesy geologiczne mogą odgrywać role niszcząca albo budującą

Procesy zewnętrzne:

1) zespół procesów niszczących (denudacyjnych): (łac. denudo - obnażam)

- wietrzenie, wszelkiego rodzaje erozje , powierzchniowe ruchy masowe.

2) transport rozdrobnionego materiału,

3) akumulację tzn. gromadzenie materiału.

Na obszarze Polski obecnie zachodzą wyłącznie procesy zewnętrzne.

Procesy wewnętrzne - w ubiegłych epokach geologicznych.

Pozostałości procesów wewnętrznych:

- istnienie gór

- istnienie skał magmowych i metamorficznych,

- zaburzenia w przestrzennym układzie skał.

5. Wymień intruzje zgodne i niezgodne.

Wdarcie się magmy , osadu lub plastycznej skały pomiędzy istniejące już skał są to INTRUZJE

Sille i lakkolity - intruzje zgodne

Dajka - intruzja niezgodna

6. Rodzaje trzęsień Ziemi?

TEKTONICZNE TRZSIENIA ZIEMI (90%).

Większość trzęsień ziemi jest wynikiem nagłego ruchu bloków skalnych na granicach płyt litosferycznych. Subdukujące płyty przemieszczają się w nie w sposób ciągły, ale skokowo

ZAPADOWE TRZESIENIA ZIEMI (3%).

Zapadanie stropów nad pustakami w przypowierzchniowej strefie skorupy ziemskiej, np. zapadanie się stropów jaskiń. Do zapadowych trzęsień zalicza się również tąpnięcia

WULKANICZNE TRZESIENIA ZIEMI (7%)

związane są z gwałtowna erupcją wulkanów eksplozywnych lub przemieszczaniem się magmy w skorupie ziemskiej

7. Co to jest proces wietrzenia skał i od czego zależy jego głębokość?

Procesy egzogeniczne:

- wietrzenie - proces przystosowania się skał do panujących warunków fizycznych i chemicznych (rozpad skał ).

Zachodzi na styku litosfery z atmosferą ,hydrosferą i biosferą.

- erozja - mechaniczne niszczenie skał przez wody, lodowce i wiatr,

- powierzchniowe ruchy masowe - przemieszczanie w dół po stoku przypowierzchniowych partii skał i zwietrzeliny w wyniku działalności siły ciężkości.

Wietrzenie, erozja, powierzchniowe ruchy masowe→ prowadzą

do niszczenia powierzchni ziemi określamy łącznie jako denudację.

(denudare - ogołacać, odkrywać).

- sedymentacja - gromadzenie się osadów w wyniku osadzania materiału okruchowego, działalności organizmów, wytracania wód.

PROCES WIETRZENIA - rozdrabniania skały zmniejszenie zwięzłości i spoistości.

Strefa wietrzenia - przypowierzchniowa strefa skorupy ziemskiej w obrębie której zachodzą procesy wietrzenia.

Głębokość zależy od:

• budowy geologicznej

• klimatu

• głębokości występowania wód gruntowych

Wietrzenie mechaniczne (fizyczne) - skały ulegają kruszeniu i rozpadowi na ziarna minerałów, bez zmiany ich składu chemicznego.

WIETRZENIE MECHANICZNE

Wietrzenie insolacyjne - rozpad skały spowodowany na przemian nagrzewaniem i ochładzaniem.

Wietrzenie mrozowe - kongelacja - rozsadzanie i rozdrabnianie skały przez zamarzającą wodę.

Wietrzenie peryglacjalne - na obszarach polarnych i w rejonach trwałej zmarzliny.

Wietrzenie chemiczne - rozkład skał , zmienia się skład chemiczny substancji mineralnych w skale.

WIETRZENIE CHEMICZNE .

Czynnik wietrzenia - woda opadowa zawierająca gazy pobrane z powietrza (tlen, azot, dwutlenek węgla,) i wsiąkająca w głąb skały.

Wskutek utleniania

FeS2 + H2O + 3 ½ O2 FeSO4 + H2SO4

2Fe3O4 + 1/2 O2 3Fe2O3

Wskutek uwodnienia:

(anhydryt) CaSO4 + 2H2O2 Ⴋ CaSO4 ·2H2O

Formy wietrzenia chemicznego - wietrzenie ilaste i laterytowe.

Wietrzenie ilaste - powstają utwory złożone z krzemionki, wodorotlenków, tlenków żelaza i glinu tzw. minerały ilaste illit, kaolinit i montmorillonit

8. Na czym polega proces krasu i na jakich obszarach występuje?

PROCES KRASU

Rozpuszczanie skał węglanowych (wapieni, dolomity) i gipsowo-solnych przez wody powierzchniowe i podziemne.

Sole potasowo -magnezowe , sól kamienna i gips ulegają rozpuszcze-niu w czystej wodzie → wzrost zawartości w wodzie CO2

CaCO3 + CO2 + H20 ↔ Ca(HCO3)2

Cecha charakterystyczna obszarów krasowych to brak rozwiniętej sieci wód powierzchniowych.

W wyniku ługującego działania wody powstają formy krasowe powierzchniowe i podziemne

Na terenie Polski kras występuje na obszarze Jury Krakowsko-Częstochowskiej , w Tatrach Zachodnich, Pieninach, Górach Świętokrzyskich, na Wyżynie Lubelskiej

9. Warunki geologiczno - inżynierskie na obszarach pokryw zwietrzelinowych

WARUNKI GEOLOGICZNO - INŻYNIERSKIE NA OBSZARACH POKRYW ZWIETRZELINOWYCH

• Utwory zwietrzelinowe pokrywają na południu Polski znaczny obszar . Występują zarówna na ternach płaskich jak i na stromych zboczach . Biorąc pod uwagę schemat profilu zwietrzelinowego widać, że nośność podłoża będzie wzrastać wraz z głębokością wraz ze zwiększaniem się zawartości okruchów skały macierzystej.

• Wraz z głębokością prace będą coraz trudniejsze.

10. Warunki geologiczno - inżynierskie na obszarach form krasowych

WARUNKI GEOLOGICZNO - INŻYNIERSKIE NA OBSZARACH WYSTĘPOWANIA PODZIEMNYCH FORM KRASOWYCH

- Duża różnica w nośności skał węglanowych i młodszych osadów które je przykrywają,

- Obecność kawern krasowych,

- Możliwość nierównomiernego osiadania konstrukcji

- Badania geotechniczne powinny być uzupełniane badaniami geofizycznymi.

11. Warunki geologiczno - inżynierskie na obszarach akumulacji lodowcowej

WARUNKI GEOLOGICZNO - INŻYNIERSKIE NA OBSZARACH AKUMULACJI LODOWCOWEJ

Przy rozpatrywaniu osadów lodowcowych jako podłoża budowlanego zwrócić uwagę czy analizowany teren znajduje się w zasięgu ostatniego zlodowacenia, (północnopolskiego, bałtyckiego) bowiem grunty te mają stosunkowo młody wiek i charakteryzują się większa odkształcalnością w porównaniu z osadami starszych zlodowaceń. Dotyczy to przede wszystkim osadów spoistych. W osadach sypkich różnice te nie są tak istotne. W dokumentacji przekazywanej. Projektantowi informacja taka musi być przekazana.

12. Co to jest wydolność transportowa rzeki i od czego zależy?

Niszczenie podłoża - erozja,

Przenoszenie materiału skalnego - transport

Osadzanie się materiału skalnego - akumulacja

Gromadzenie się osadów rzecznych - aluwia

TRANSPORT RZECZNY

Materiał skalny dostarczany do rzeki :

• erozja dna i brzegów,

• spływ powierzchniowy z zboczy doliny,

• spływ wody gruntowej.

Zdolność transportowa rzeki - NOŚNOŚĆ

Największy ciężar poszczególnych cząsteczek jakie może transportować rzeka -WYDOLNOŚĆ

W postaci zawieszonej i wleczonej/rok:

• Wisła - 1,5 mln ton materiału skalnego,

• Ganges - 350 mln ton,

- Wszystkie rzeki na świecie - 12,5 mld ton.

13. Scharakteryzować stopnie złożoności warunków geotechnicznych.

Stopnie złożoności warunków geotechnicznych

Proste warunki gruntowe:

- jednorodne, genetyce i litologiczne równoległe warstwy gruntów dobrej nośności,

- poziom wody gruntowej poniżej projektowanego poziomu posadowienia,

- brak niekorzystnych zjawisk geologicznych.

Złożone warunki gruntowe:

- niejednorodne, nieciągłe warstwy zmienne wykształcenie genetyczne i litologiczne,

- występowanie warstw gruntów słabych w tym organicznych i nasypów niekontrolowanych,

- poziom wody gruntowej w poziomie posadowienia lub powyżej,

- brak niekorzystnych zjawisk geologicznych (czynnych procesów geologicznych),

Skomplikowane warunki gruntowe:

- występowanie niekorzystnych zjawisk geologicznych ( zjawiska i formy

krasowe, osuwiskowe, sufozyjne),

- szkody górnicze,

- obszary delt.

14. Co to są cechy geologiczno - inżynierskie skał(gruntów)?

PODSTAWOWE CECHY GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKIE SKAŁ (GRUNTÓW)

Cechy geologiczno-inżynierskie (geotechniczne) skał (gruntów) - właściwości, które mają wpływ na ocenę przydatności podłoża do posadowienia na nim budowli, wykorzystania w budowlach ziemnych lub do obliczeń stateczności zboczy i skarp.

Relacja terminów skała - grunt

Wg PN-86/B-02480 gruntami nazywamy wszystkie skały, a także substancje

wytworzone przez człowieka oraz skały przeniesione z jednego miejsca w

drugie.

W normie PN-86/B-02480, używa się określeń grunt skalisty i grunt nieskalisty,grunt nasypowy.

Grunty skaliste dot. wszystkich skał litych niezależnie od ich genezy.

Grunty nieskaliste odpowiada geologicznym określeniom skał okruchowych niescementowanych oraz młodym skałom fitogenicznym (np.torf).

Grunty nasypowe - wszystkie rodzaje skał w przypadku, jeśli zostały pobrane ze złoża i przeniesione przez człowieka w inne miejsce.

Cechy geologiczno - inżynierskie (geotechniczne) skał (gruntów)

tradycyjnie dzieli się:

-cechy fizyczne,

-cechy mechaniczne.

15. Wymień cechy fizyczne i chemiczne skał.

Podstawowe cechy fizyczne skał (gruntów)

• porowatość (n),

• gęstość właściwa (rs),

• gęstość objętościowa (rs),

• wilgotność (w),

• wodoprzepuszczalność.

Podstawowe cechy mechaniczne

• wytrzymałość na ścinanie,

• ściśliwość

16. Wymienić i scharakteryzować typy genetyczne wód podziemnych.

wody infiltracyjne,

wody kondensacyjne,

wody juwenilne,

wody reliktowe.

Wody ifiltracyjne powstają wód opadowych infiltrujących (wsiąka-

jących) w głąb ziemi.

Średni opad w Polsce to 600 mm

18% - infiltruje w podłoże,

60% - paruje,

15% spływa do rzek,

reszta jest zużywana przez rośliny.

• wody kondensacyjne - ze skroplenia pary wodnej w skałach. Zjawisko to występuje głowniw w klimacie suchym i gorącym . Ilość tych wód jest niewielka.

- wody juwenilne - pochodzą z magmy , z reguły, są to wody o wysokiej mineralizacji i podwyższonej temperaturze.

wody reliktowe - szczątkowe, wyłączone okresowo z cyklu hydrologicznego

17. Wyjaśnić na przykładzie zjawisko występowania zwierciadła…

Zwierciadło wód podziemnych

Zwierciadło wód podziemnych jest granicą pomiędzy strefą aeracji i strefa saturacji

Zwierciadło swobodne - ciśnienie w każdym punkcie na jego powierzchni na jego

powierzchni odpowiada ciśnieniu atmosferycznemu.

Zwierciadło napięte (naporowe) - ciśnienie wyższe od atmosferycznego. Występuje

pod spągiem warstwy nieprzepuszczalne, która wymusza jego położenie.

---