Динамика подземных вод.

Динамика подземных вод является разделом гидрогеологии и изучает теоретические основы и закономерности движения подземных вод под влиянием естественных и искусственных факторов. Основными естественными факторами являются: метеорологические (количество осадков, температура среды), гидрогеологические (сезонные колебания уровней и др.), биологические (транспирация), геологические (сейсмические, обвально-оползневые и пр.) К искусственным факторам относятся строительство водохранилищ, водоснабжение, водопонижение при разработке месторождений полезных ископаемых, орошение и др.

Подземные воды перемещаются под влиянием силы тяжести при наличии уклона их зеркала (ненапорные воды) или же разности пьезометрических уровней (напорные воды).

При откачивании воды из какого-либо котлована или колодца (скважины) подземные воды прилегающего участка приходят в движение, направленное со всех сторон радиально к котловану или колодцу. Поверхность подземных вод вблизи места откачки приобретает форму воронки. Такая поверхность называется депрессионной.

По мере удаления от котлована или колодца, из которых откачивали воду, депрессионная поверхность постепенно переходит в естественную поверхность подземных вод и сливается с нею. Расстояние от центра откачки до места, где ее влияние не отражается на естественном уровне подземных вод, называется радиусом влияния (или радиусом депрессионной воронки).

Установление границ депрессионной воронки имеет большое практическое значение при оценке фильтрационных свойств пород, выделении зон санитарной охраны, определении причин загрязнения источника водоснабжения и др.

Скважина или колодец, вскрывающие водоносный горизонт на полную мощность, являются совершенными. Определение величины водопритока в скважину возможно лишь при понижении в ней уровня воды, что достигается искусственно с помощью откачки воды. Снизившийся вследствие откачки уровень подземных вод называют динамическим. Первоначальный уровень подземных вод, т. е. уровень воды до откачки, называют статическим.

Метаморфические горные породы и их использование в дорожном строительстве.

Метаморфические горные породы возникают в результате преобразования ранее существовавших осадочных, магматических, а также метаморфических пород, происходящего в земной коре под воздействием эндогенных процессов. Эти преобразования протекают в твердом состоянии и выражаются в изменении минерального, а иногда и химического состава, структуры и текстуры пород.

Метаморфизм происходит под воздействием высокой температуры и давления, а также вследствие привноса и выноса вещества высокотемпературными растворами и газами. По преобладанию тех или иных факторов в ходе преобразования выделяется несколько различных типов метаморфизма,

Региональный метаморфизм вызывается высоким неравномерным давлением и высокой температурой и охватывает большие пространства. Этот процесс сопровождается перекристаллизацией и развитием новых минералов в условиях расплющивания и пластического течения горных пород, что приводит к появлению наиболее характерной для метаморфических образований ориентированности (параллельному расположению) минеральных частиц. Таково происхождение большинства метаморфических пород. Ниже приводится описание некоторых пород регионального метаморфизма.

Кварциты - горные породы, состоящие из зерен кварца. Образуется при метаморфизме кварцевых песчаников, а также других кремнистых пород. Кварциты имеют полнокристаллическую, обычно мелкозернистую структуру, массивную или сланцеватую текстуры. Цвет кварцитов различен.

Мраморы образуются при метаморфизме карбонатных пород (известняков). Они состоят из кальцита или других карбонатов, обладают полнокристаллической структурой с различными размерами зерен и массивной текстурой. Наличие в исходных известняках прослоев с глинистыми, углеродистыми или другими примесями может вызвать появление полосчатой текстуры.

Динамометаморфизм возникает под воздействием давления в условиях невысоких температур и заключается в интенсивном дроблении горных пород и минеральных зерен без существенной их перекристаллизации. При этом типе метаморфизма образуются тектонические брекчии, милониты и ряд других пород.

Тектонические брекчии (катаклазиты) – тектонически раздроб-ленная брекчированная горная порода с размером обломков от незначительного до глыб. Структура пород катакластическая, текстура – беспорядочная. Минеральный состав обломков может быть любым и зависит от состава раздробленных пород. Пространство между обломками заполняется относительно более мелко раздробленным материалом, в котором можно наблюдать более поздние гидротермальные образования. Катаклазиты образуются вдоль плоскостей разрыва – надвигов, сдвигов, сбросов, взбросов, вследствие трения перемещающихся блоков горных пород.

Милонит –раздробленная, тонкоперетертая и развальцованная кремнеподобная порода, образующаяся на поверхности тектонических разрывов. Часто имеет сланцеватую или полосчатую текстуру. Он является конечным (наиболее интенсивно раздробленным и перетертым) продуктом динамометаморфизма.

Контактовый метаморфизм обусловлен действием высокой температуры, паров и растворов, связанных с внедрением магматического расплава. Он проявляется вдоль границ магматических тел и имеет местное значение в преобразовании вмещающих пород, изменении их структуры, текстуры и состава. Типичными породами этого вида метаморфизма являются роговики, мраморы, кварциты, скарны.

Роговик – тонкозернистая или скрытокристаллическая, массивная или пятнистая порода с раковистым изломом, состоящая из кварца, слюд, полевых шпатов, граната, андалузита, силлиманита, реже пироксена, амфибола и других минералов. Образуется при нагреве глинистых и других тонкозернистых алюмосиликатных пород, находящихся в контакте с магматическими телами в условиях малых и умеренных глубин (до 10 км).

Скарны – крупнокристаллические, массивные, высокотемпературные контактово-метасоматические горные породы, сложенные специфическими известковыми или магнезиально-железистыми силикатами. Образуются при воздействии высокотемпературных флюидов в зоне взаимодействия алюмосиликатных (обычно кислых) магм с карбонатными породами.