6. Инженерно-геологическая характеристика горных пород

Все горные породы, встречающиеся в районе г. Красноярска, с инженерно-геологической точки зрения могут быть разделены на две большие группы, принципиально отличны друг от друга:

1) породы с жесткими кристаллизационными связями скальные породы;

2) породы без жестких кристаллизационных связей — рыхлые породы, или грунты.

К первой группе относятся карбонатные породы кембрия, эффузивные и осадочные отложения девона, осадочные породы юры (аргиллиты, песчаники), а также интрузивные породы. Ко второй группе относятся гравийно-галечниковые.

7. Геологические процессы и явления

В районе г. Красноярска имеют место следующие геологические процессы и явления. Эрозионно-аккумулятивные процессы проявляются в подмыве берегов Енисеем и его протоками, в росте оврагов, в эрозии почв на пологих делювиальных склонах, в накоплении пойменных отложений.

Подмыв берегов происходит в связи с легкой размываемостью пород, слагающих берега рек, значительной скоростью течения рек, интенсивным подъемом воды в реках в период паводков и т. д.

Следует заметить, что пустоты, вскрытые при проходке строительных котлованов и траншей в районе промбазы КРАЗа, на IV надпойменной террасе, в толще лессовидных пород на глубине 5—6,5 м. А также в районе Зеленой рощи — на I надпойменной террасе на глубине 2,5—3,0 м, представляют собой реликты древних суффозионных процессов, развивающихся по бортам древних оврагов.

Наибольшую опасность при строительстве на территориях с мощным покровом лессовидных отложений представляют суффозионно-эррозионные процессы, возникающие в результате утечки промышленных вод.

8. Строительные материалы

Окрестности г. Красноярска обладают практически неисчерпаемыми запасами строительных, материалов.

В юго-западной части района г. Красноярска, в отложениях нижнего палеозоя и прорывающих их интрузивных образованиях, имеются месторождения сиенитов, граносиенитов, габбро, известняков, доломитов, мраморов, кварцитов.

В долине Енисея сосредоточены значительные запасы галечников, гравия и песка.

На остальной части территории, сложенной девонскими н юрскими отложениями, перекрытыми местами мощным чехлом лессовидных суглинков, имеются известняки, пески, мергели, бутовый камень и другие материалы.

9. Наглядное изучение горных пород:

9.1. День первый: Корпус «А» - Сопка.

Первый день практики, 25 июня. Встреча у корпуса «А» в 14-00. Сегодня предстояло подняться на сопку, одну из наиболее высоких точек города Красноярска. Маршрут пролегал сначала по дороге в сторону стрельбища, а затем свернули на повороте и двигались через лесной массив вглубь.

Лесная дорога подошла к концу, оказались на лыжной базе у подножия сопки. Поднимались вдоль лыжного трамплина.

Открылся замечательный, живописный вид. Сопка с одного из своих склонов имеет извилистую дорогу.

Здесь Анатолий Ефимович обозначил местоположения террас:

Терраса – от лат. terra-земля, горизонтальные или немного наклоненные площадки на склонах речных долин, озер, морей, ограниченные уступами сверху и снизу:

Первая – район ж.д. больницы, набережная левого берега, острова

Вторая – берег правого берега

Третья – центр города

Четвертая – солонцы.

Пятая – краевая больница.

Шестая терраса – алюминиевый завод и зелёная роща.

Седьмая – студенческий городок (Политех).

Вообще сопки это древние подводные потухшие вулканы. Состав пород свидетельствует о разном времени образования сопок. Так первая сопка сложена туфопесчаниками, вторая и третья порфиритами. Абсолютная высота сопок: №1 – 505 м, №2 – более 505 м, при отметке уреза воды в Енисее 130м.

При вулканических процессах образуются породы очень интересные по структуре. Примером является Черная сопка.

Здесь представлены очень своеобразные породы по составу: в середине средние породы типа сиенитов, а на самой макушке кольцевые структуры основных пород.

Квасцы известковые:

Вулканогенная порода: Дендриды:

Квасцы известковые:

Раньше считалось, что эта сопка самая высокая, но оказалось, что второй столб выше. Прямо перед моим взором на правом берегу г. Такмак. Природа Красноярска уникальна. Здесь столько интересных мест. К примеру мировой памятник геологической истории в Базаихе — древние органические остатки в нижнекембрийских известняках напротив Талтата. Ученые палеонтологического института обнаружили в слоях песчанки около 20 неизвестных видов стрекоз, пауков и других подобных животных. В районе Вознесенки в слоях встречаются стволы деревьев, по этим остаткам можно даже установить возраст. Им приблизительно 800 млн лет. Это кембрийские и девонские отложения. Конечно это не настоящие стволы деревьев. На самом деле это вторичные минералы, образовавшиеся из разложений, особенно марганца. Они занимают свободные места, и таким образом получаются как бы отпечатки деревьев.

Столбы образовались не сразу. Это очень медленный процесс. Как только завершается процесс поднятия и массивы стабилизируются, они начинают разрушаться. Так что через несколько тысяч лет горы могут исчезнуть. Так было с Древними Саянами, которые когда-то были горной страной, но оказались разрушены. К поднятию и опусканию приводит столкновение тектонических плит, в результате чего в одном месте происходит сжатие, в другом прогибание. Это приводит к накоплению осадков.

Вулканические сопки образовались не случайно. Самые стабильные плиты — цельные, без спаек и стыков. Это, например, Западно-сибирская и Восточно-европейская плиты. Наша сибирская платформа состоит из отдельных блоков, которые легко проследить. Енисей, Ангара, Нижняя и Подкаменная Тунгуска текут почти параллельно. Это главные зоны, на границе которых, в спайках, и образовались реки. Енисей с Тувы до устья течет практически по одной линии. Это граница Западно-сибирской низменности и Сибирской платформы.

Крупные тектонические нарушения можно проследить также по сечению логов: все они имеют одно направление.

Вулканогенные породы - горн. породы, образующиеся в результате вулканических извержений. B зависимости от характера извержения (излияния лав или взрывные извержения) образуются 2 типа пород: излившиеся, или Эффузивные горные породы, и вулканогенно-обломочные, или Пирокластические породы; последние расчленяются на рыхлые (вулканические пепел, песок, бомбы и др.), уплотнённые и сцементированные (туфы, туфобрекчии и др.).

Кроме того, выделяют промежуточные типы B. г. п. - Туфолавы, возникшие в результате извержений богатых газами пенящихся лавовых потоков, и Игнимбриты, представляющие собой спёкшийся вулканогенно-обломочный материал, главным образом кислый, которым покрыты огромные площади, измеряемые сотнями и тысячами км2. Форма эффузивных тел определяется вязкостью лав и их температурным режимом. Покровы и потоки характерны для маловязких базальтовых лав, но встречаются и кислые (липаритовые) потоки. Kупола и иглы возникают при извержениях вязких лав (Дациты, Липариты). Дайки и некки представляют собой заполнения расплавом трещин и подводящих каналов. Эффузивные и пирокластич. B. г. п. могут залегать в виде стратифицированных толщ; они присутствуют в разрезах вулканических областей, переслаиваясь c осадочными горными породами.

B. г. п. различаются по хим. составу, структурно-текстурным особенностям и по степени сохранности вещества пород. Пo хим. составу эффузивные B. г. п. делятся на щёлочноземельные и Щелочные горные породы и, кроме того, на Oсновные горные породы (недосыщенные кремнекислотой), Средние горные породы (насыщенные кремнекислотой) и Кислые горные породы (пересыщенные кремнекислотой). Cтепень кристаллизации лав, a также структуры и текстуры их зависят от вязкости расплава и характера его остывания.

B утр. части эффузивных тел обычно раскристаллизованы, внешние - шлаковидные, пористые и стекловатые. Для эффузивных пород характерны порфировые, микролитовые, полустекловатые структуры и флюидальные полосчатые, массивные, пористые текстуры.

Глубоко изменённые, обычно более древние, эффузивные породы называются палеотипными, a неизменённые - кайнотипными. Наиболее распространённые кайнотипные породы - Базальты, Андезиты, Трахиты, Липариты, a их палеотипные аналоги по хим. составу - соответственно Диабазы, базальтовые и андезитовые Порфириты, трахитовые и липаритовые Порфиры. K обломочным B. г. п. относятся наряду c пирокластич. породами (туфы, вулканич. брекчии) и Вулканогенно-осадочные породы.

B. г. п. применяются в качестве строит. и облицовочного камня, служат материалом для Каменного литья (базальт и др.). Kаолинизированные кислые и щелочные B. г. п. используются в качестве "фарфорового камня" в керамич. пром-сти. Hек-рые виды вулканич. пеплов и туфов (Трассы и Пуццоланы), обладая вяжущими свойствами, применяются в качестве добавок к цементным материалам. Вулканич. Пемза употребляется как абразивный материал и идёт на изготовление пемзобетона. Перлит используется в качестве лёгких звуко- и теплоизоляц. наполнителей в бетоне, штукатурке и др. смесях.

Дендриды марганца образуются по трещинам вулканогенных пород образованных при выветривании.

Выветривание - постоянно идущий процесс разрушения и химического изменения горных пород. Оно относится к экзогенным (внешним) силам, влияющим на формирование земной коры. Выветривание бывает разных видов:

Физическое выветривание. Главной причиной его является колебание температуры горных пород. Днем поверхность породы, нагреваясь, расширяется, а ночью, охлаждаясь, сжимается. Это приводит к растрескиванию горных пород, их дроблению на глыбы и более мелкие части. Физическому выветриванию содействует вода, замерзающая в трещинах. Ежесуточные изменения объема сами по себе невелики, но, воздействуя сотни и тысячи лет, они приводят к ослаблению сцепления между частицами пород; порода теряет прочность и распадается. Температуры и выветривание особенно сильно проявляется в пустынях, где нередко в течение суток перепады температур достигают 40-50° и более, а также в резко континентальных климатических зонах.

Разновидностью физического является морозное выветривание, характерное для арктических и субарктических климатических зон. Здесь вода замерзает не только в трещинах, но и в капиллярах, разрывая горную породу до рыхлого состояния.

Химическое выветривание- это разрушение горных пород при взаимодействии их с химически активными элементами (кислородом, углекислым газом, органическими кислотами). Этот тип выветривания особенно заметен в породах, содержащих железо, — они покрываются бурой коркой. Главными районами земного шара, где происходит подобный процесс, являются экваториальные и тропические широты. Здесь горные породы разрушаются дождевой водой с растворенными в ней химически активными элементами.

Для этого типа выветривания характерно накопление в озерах и болотах полезных ископаемых: бокситов, фосфоритов, никеля, кобальта, осадочного железа.

Органическое выветривание. Оно протекает под действием живых организмов, которые дробят горные породы корнями растений и кислотой при разложении растительных и животных остатков. Животные, делая ходы и норы в почве, разрыхляют ее. Некоторые морские моллюски просверливают себе норы в прочных прибрежных скалах. Мхи и лишайники выделяют кислоты, растворяющие горные породы. Главный результат органического выветривания — образование почв.

Толща горных пород, которая подверглась разрушению, образует кору выветривания — рыхлый слой, создающийся в зоне просачивания воды. В жарком и влажном климате, где условия наиболее благоприятны для его образования, кора выветривания достигает 100-200 м и более, хотя обычно толщина ее 30-60 м. В зависимости от климатических условий различна не только мощность коры выветривания, но и ее состав

Полюбовавшись видом, мы отметились и разошлись.

9.2. День второй: Караульная гора.

Второй день практики, 26 июня. Встреча у корпуса «А» в 13-00. Нам предстояло съездить на «Караульную» гору. Мы сели в автобус маршрут № 32, доехали до конечной остановки и вышли. С « Караульной» горы открывается замечательный вид на город. На фотографии видны реки Енисей и Кача.

Расскажу немного из истории. «Караульная» гора - один из символов Красноярска. Смотровая площадка на Караульной горе является прекрасным видовым местом города и одним из любимых мест отдыха. Чуть ниже часовни стоит пушка – знаменитая гаубица М-30 образца 1938 года, в память о казаках — основателях Красноярска. Холостым выстрелом она сообщает о наступлении полудня. 

Первой постройкой, возведенной русскими переселенцами на месте нынешней часовни, была деревянная сторожевая вышка, на которой несли караул казаки, предупреждавшие жителей Красноярска о приближении врагов. В 1805 году на этом месте купец И. Л. Новиков воздвиг деревянную часовню в память о своём счастливом спасении из водоворота на речном пороге. По другой версии, деревянная часовня была построена красноярцами в честь избавления предков от врагов. В 1852—1855 годах на месте обветшавшей деревянной часовни была построена новая каменная часовня, сохранившаяся до настоящего времени. Часовня Параскевы Пятницы представляет собой небольшую восьмигранную кирпичную постройку в древнерусском стиле. В ней имеется три окна, прикрытых коваными решетками, и один ложный оконный проём. Обрамление проёмов повторяет форму кокошников, которыми оформлен переход от стен к шатру часовни. Высота часовни — 15 метров, диаметр — 7 м, высота стен — 7 м, длина каждой из граней — 2,4 м. Место, на котором стоит часовня, является одной из лучших видовых точек Красноярска. С площадки на вершине Караульной горы открывается панорама большей части города. На этом месте часто работал над своими этюдами великий русский живописец Василий Суриков. В августе 1887 года с площадки рядом с часовней наблюдал солнечное затмение русский учёный, изобретатель радио Александр Степанович Попов (в память об этом событии на восточном фасаде часовни установлена мемориальная доска).

Анатолий Ефимович рассказал нам о реках «Енисей» и «Кача», протекающих на территории города.

Меня удивило то, что я сама живу возле этой великой реки «Енисей», но не знала, что она не всегда носила название «Енисей». Енисей - это река, которая за всю свою историю имела несколько разных названий. Эвенки – народы, проживающие на территории севернее до притока Ангары, называли ее «Большая вода». Хотя и Ангару, приток Енисея, называли в то время «Енисей». Потому что в месте, где Ангара впадает в Енисей, ширина Ангары 2,5 км, а Енисея 1 км. Но после исследований, пришли к выводу, что Ангара это приток, и ее перестали считать Енисеем, т.к. река «Енисей» более полноводней и она охватывает территорию протекания больше, чем Ангара.

Реку «Кача», протекающую по территории города Красноярска, сейчас облагородили. И теперь она так не разливается, но там где она ближе подходила к склону, там постоянно подмывало, происходили оползни.

На фотографии виден оползневой склон с резкий уклоном.

Вид на Красноярск с «Караульной» горы.

Полюбовавшись видом, мы отметились и разошлись.