Билет 1. Происхождение Вселенной. Идеи и доказательства. Эволюция Вселенной (стр. 14 )

Кроме ПЖЛ существуют так называемые изначально-грунтовые жилы, возникающие при заполнении трещины водонасыщенным грун­том, который затекает или осыпается со стенок трещины. Образуется как бы жила из породы.

Песчаные жилы образуются точно таким же способом, только в морозобойные трещины попадает песок, развеваемый ветрами в сухом, очень холодном климате. В некоторых случаях формируются песчано-ледяные жилы.

Рис. Образование байджерахов: 1 — повторно-жильные льды, 2 — вытаивание льдов и образование байджерахов в виде земляных конусовидных холмиков

Пятна-медальоны обладают размерами от 0,2-0,3 до 1-2 м, разграни­чены морозобойными трещинами и образуют характерную поверхность, напоминающую гигантскую чешую. Проникновение морозо-бойных трещин происходит до подошвы деятельного слоя. При начале промерзания, которое быстрее происходит по бокам трещины, в центре структуры создается избыточное давление, и еще талый глинистый или песчано-суглинистый грунт может прорвать тонкую промерзшую повер­хностную корочку деятельного слоя и в виде жидкой массы залить ка­кую-то площадку. Образуется пятно из грязи, ограниченное полигональной сеткой трещин. Такой процесс может повто­ряться многократно. Иногда бордюр и центральная часть находятся на одном уровне; в другом случае бордюр опущен, а центр медальона приподнят; в третьем — бордюр приподнят, а центр — опущен. Все разновидности определяются характером движения разжи­женной грунтовой массы.

Билет 43. Термокарст и формы его проявления; криолитозона и строительство.

Изменение теплового режима в поверхностной части криолитозоны приводит к протаиванию отдельных участков грунта, вытаиванию сегре­гационных и жильных льдов и, как следствие, к просадке грунта и воз­никновению специфических форм термокарстового, отрицательного ре­льефа. Это небольшие углубления, воронкообразные просадки, округлые котловины, как правило, занятые озерами или уже осушенные и называ­емые аласами. Аласы мо­гут быть размером в десятки километров в диаметре и глубиной 30-40 м, а в их днище формируются озерно-болотные отложения.

Процессы морозного пучения связаны с образованием льда и уве­личением объема породы в деятельном слое, сложенном тонкодиспер­сными породами и торфяниками.

Сегрегационные бугры пучения (сезонные и многолет­ние). Они формируются, когда влага устремляется к фронту промер­зания, и при этом образуются шлеры льда, что вызывает увеличение объема и поднятие поверхности. Зимой с возникшего многолетнего бугра пучения снег сдувает­ся, что вызывает увеличение глубины промерзания и «дополнитель­ную» миграцию влаги, приводящую к интенсивному льдообразованию и, соответственно, росту бугра.

Многолетние инъекционные бугры пучения, булгунняхи, возникают в связи с промерзанием таликов, располагающихся часто под озерами и старицами рек, после осушения термокар­стовых озер и др. Когда термокарстовое озеро осушается талые породы под ним начинают промерзать, а увеличивающееся дав­ление выжимает талый грунт вверх, приподнимая образовавшуюся над ним мерзлотную корку. Образуется бугор пучения, который растет, т. к. талый грунт все больше и больше промерзает за счет выделения сегрегационного льда. И вместо талика об­разуется ледяная линза, находящаяся внутри бугра (булгунняха). Размеры булгунняхов достигают в диаметре 200 м, а в высоту 30-60 м.

Гидролакколиты формируются при вторжении напорных надмерзлотных и подмерзлотных вод в талый грунт в местах разгрузки подзем­ных вод. Во время промерзания образуется также ледяная линза, зале­гающая согласно с вмещающими породами, которые надо льдом приподнимаются, образуя бугры.

Наледи. Зимой в областях вечной мерзлоты многие реки местами промерзают до дна. Вода, которая еще находится на отдельных участках русла и в речном аллювии, ищет выхода и вырывается на лед, растекаясь по нему тонким слоем. Так может повторяться много раз, и в конце концов образуется толща льда мощностью в несколько метров и площа­дью в десятки и сотни квадратных километров. Наледи речных вод пре­кращают свой рост к январю, а наледи грунтовых, межмерзлотных и подмерзлотных вод растут до весны и летом не успевают растаять, обра­зуя большие ледяные массивы — тарыны.

Таким образом, существуют наледи речных, надмерзлотных и под­мерзлотных вод. Иногда вода не может подняться на поверхность в силу разных причин, например если она попадает в пространство между многолетнемерзлыми породами и промерзшими сезонно-талыми слоями. Тогда она, замерзая, превращается в ледяную линзу, кото­рая, увеличиваясь в объеме, приподнимает кровлю, образуя гидролак­колит, или подземную наледь. Такие наледи могут быть однолетними или многолетними, особенно там, где происходит непрерывная раз­грузка подземных вод. Мощность ледяного ядра в таком случае мо­жет достигать 10 м. Но залегает оно, как правило, неглубоко, всего в 2-3 м от поверхности.

Строительство. Области распространения многолетнемерзлых пород очень чутко реагируют на любые природные или техногенные вмешательства. Любое повышение температуры сразу же повышает глубину сезонного протаивания, лед превращается в воду, которая уходит, грунт уплотняется и проседает. Это явление, называемое термокарстом, сопровождает строительство, сделанное без учета правил, предусмотренных для криолитозоны. А они заключаются в первую очередь в сохранении мерзлого состоя­ния грунтов. Отсюда следует, что под каждым строением должно быть проветриваемое подполье, а сваи, на которых оно стоит, необходимо забивать в мерзлые породы ниже слоя сезонного оттаивания. Сохраняя многолетнемерзлые породы, не нарушая их теплово­го равновесия, можно не допустить тепловой осадки грунтов, а затем и строения, которое спустя какое-то время может просто разрушить­ся. Грунт, чтобы он не начал таять, иногда даже специально замора­живают с помощью охлаждающей системы. Свайные фундаменты — сейчас основной способ строительства в криолитозоне, хотя строят и на подсыпных грунтах. В криолитозоне расположены такие города, как Якутск, Норильск, Анадырь и др.

Билет 44. Гравитационные процессы на склонах.

Если горные породы приобретают неустойчивое состояние, то в один прекрасный момент под действием силы тяжести может произойти обвал или оползень. Причин создания неустойчивости может быть много. Это и землетрясение, подмыв рекой берега реки или морская абразия, выветри­вание, прокладка дорог в горной местности, излишнее обводнение. Оче­видно, что наиболее благоприятные условия для обвалов создаются в вер­хних частях скалистых горных склонов или хребтов. Обвалившаяся масса материала, состоящая из глыб, обломков щебня, грубого песка, обычно плохо сортирована, но крупные обломки скатываются по склону ниже всего. Любой материал, образовавшийся обвальным путем, называется кол-лювием, который образует обвальные шлейфы у подножия вертикальных обрывов куэст на Северном Кавказе и в Горном Крыму. Сложенные мас­сивными известняками вертикальные обрывы высотой в нескольких де­сятков метров постепенно отделяются трещинами от основной массы из­вестняков, наклоняются и наконец обрушиваются вниз по склону.

Оползень — это, как правило, сравнительно медленное перемеще­ние, оползание, какой-то части склона без существенного нарушения ее внутреннего строения.

Оплывина — это насыщенная водой масса рыхлого материала, спо­собная течь под действием силы тяжести.

Процессы солифлюкции представляют собой также процесс мед­ленного перемещения рыхлого, водонасыщенного склонового мате­риала.

Таким образом, коллювиальные процессы можно подразделить на:

1)  обвальные;

2)  оползневые:

а)скольжение, параллельное склону;

б)скольжение по вогнутой траектории со смятием фронтальной части масс;

3)течение или оплывание.

Эти процессы могут происходить быстро, мгновенно; могут зани­мать какое-то время, а могут и происходить очень медленно, со скоро­стью 1 мм/сутки или 1 см/год. Такие медленные подвижки называют­ся крипом. Явление крипа хорошо иллюстрируется загибом верхних частей пластов флишевых отложений на склоне, причем загиб направ­лен в сторону понижения склона.

Все гравитационные процессы — источник опасности, особенно об­валы и оползни. Предотвратить обвалы трудно, но предсказать место, где они могут быть, вполне возможно. А вот борьбу с оползнями вести необходимо. Для этого нужно укрепить оползающее тело, отвести от него воду, сделать дренаж, т. е. выкопать канавы, провести штольню для отвода воды и т. д. Оползень можно закрепить, буквально «при­бив» его бетонными сваями к коренным породам. Делают это так: сна­чала бурят скважины через неустойчивую массу пород до коренных, устойчивых; вводят в скважину бетонную сваю и цементируют ее ниж­ний конец в устойчивых породах; надевают на выступающий конец сваи на поверхности стальную пластину и закрепляют ее.

Билет 45. Оползни, факторы их возникновения, морфология оползневых тел, меры борьбы с ними.

Оползень — это, как правило, сравнительно медленное перемеще­ние, оползание, какой-то части склона без существенного нарушения ее внутреннего строения.

Для того чтобы часть склона соскользнула вниз, необходимо нали­чие водоупора и залегающего на нем водоносного слоя. Тогда водоупор будет играть роль смазки для вышележащей части склона.

Оползни бывают молодыми и древними. Оползание может быть одноактным процессом или происходить неоднократно. В любом оползне различают: тело оползня, поверхность скольжения, тыловой шов, надоползневой уступ (рис. 9.4). Фронтальная часть оползня действует как нож бульдозера, сминая перед собой поверхностные слои почвы и рыхлых пород. Между тыловой частью оползня и надоползневым уступом образуется понижение, западина, нередко занятая небольшим озерцом. Оползание склонов происходит как в долинах, так и в горах.

Развитие оползней провоцирует землетрясения. Так, во время знаме­нитого своей силой Чилийского землетрясения 1960 г. возникло множе­ство оползней и оплывин, когда по склонам перемещаются массы рыхлых пород, пропитанные водой.

Неустойчивое, предоползневое состояние массы пород вызывается разными причинами, в том числе характером наклона слоев и положе­нием возможной оползневой массы по отношению к ним; неправиль­ной подрезкой склонов при освоении участков с прокладкой дорог, обустройством площадок для строительства и др.