- •Введение
- •1. Минералы
- •1.1. Общие понятия
- •1.2. Встречаемость минералов в природе
- •1.3. Кристаллы и минеральные агрегаты
- •1.4. Физические свойства минералов
- •1.4.1. Оптические свойства минералов
- •1.4.2. Механические свойства минералов
- •Шкала Мооса
- •1.4.3. Прочие свойства минералов
- •1.5. Генезис минералов
- •1.5.1. Эндогенное минералообразование
- •1.5.2. Экзогенное минералообразование
- •1.6. Классификация минералов
- •1.7. Краткая характеристика некоторых породообразующих и наиболее часто встречающихся минералов
- •1.7.1. Класс силикатов
- •1.7.2. Класс оксидов и гидрооксидов
- •1.7.3. Класс карбонатов
- •1.7.4. Класс сульфатов
- •1.7.5. Класс самородных элементов
- •1.7.6. Класс сульфидов
- •1.7.7. Класс фосфатов
- •1.7.8. Класс галоидов и солей
- •1.7.9. Класс органических соединений
- •1.8. Значение минералов в народном хозяйстве
- •1.9. Методические указания к работе с минералами
- •Описание минерала галит
- •2. Горные породы
- •2.1. Общие понятия
- •2.2. Классификация горных пород
- •2.3. Магматические горные породы
- •2.3.1. Структура и текстура магматических горных пород
- •2.3.2. Формы залегания магматических горных пород
- •2.3.3. Химико-минералогический состав магматических горных пород
- •Характеристика основных представителей магматических горных пород
- •2.4. Осадочные горные породы
- •2.4.1. Формы залегания осадочных пород
- •2.4.2. Наличие органических остатков
- •2.4.3. Структура и текстура осадочных горных пород
- •Структурно-текстурные признаки осадочных горных пород
- •2.4.4. Цвет осадочных горных пород
- •2.4.5. Обломочные осадочные горные породы
- •Классификация обломочных горных пород
- •2.4.6. Хемогенные и органогенные осадочные горные породы
- •Характеристика основных представителей хемогенных и органогенных осадочных горных пород
- •2.4.7. Практическое значение осадочных горных пород
- •2.5. Метаморфические горные породы
- •2.5.1. Типы метаморфизма
- •2.5.2. Структура и текстура метаморфических горных пород, их минералогический состав
- •Характеристика основных представителей метаморфических горных пород
- •2.6. Вулканогенно-обломочные горные породы
- •Классификация вулканогенно-обломочных горных пород
- •2.7. Порядок описания горных пород
- •Описание гранита
- •3. Стратиграфия и геохронология
- •3.1. Общие понятия
- •3.2. Относительная геохронология
- •3.2.1. Стратиграфическая и геохронологическая шкалы
- •Стратиграфических и геохронологических подразделений
- •Общая геохронологическая (стратиграфическая) шкала
- •Индексация отложений горных пород по генезису
- •3.3. Абсолютная геохронология
- •3.4. Стратиграфическая колонка
- •3.4.1. Порядок построения стратиграфической колонки
- •4. Геологические карты и разрезы
- •4.1. Общие понятия
- •4.1.1. Типы и виды геологических карт
- •4.1.2. Условные обозначения, используемые при составлении геологических карт
- •Цветовые обозначения стратиграфических подразделений
- •4.2. Геологический разрез
- •4.2.1 Техника построения геологического разреза
- •Данные бурения
- •5. Гранулометрический состав горных пород
- •5.1. Общие понятия
- •5.2. Методы определения гранулометрического состава
- •Классификация обломочных горных пород в зависимости от их гранулометрического состава
- •5.3. Обработка результатов анализа гранулометрического состава горных пород
- •Гранулометрический состав горных пород
- •Исходные данные для построения кумулятивной кривой гранулометрического состава горных пород
- •6. Химический состав подземных вод
- •6.1. Общие понятия
- •6.2. Обработка, систематизация и классификация химических анализов подземных вод
- •6.2.1. Типы химических анализов
- •6.2.2. Формы выражения результатов химических анализов вод
- •Пересчетные коэффициенты основных катионов и анионов
- •Результаты химического анализа подземных вод
- •6.2.3. Систематизация и классификация химических анализов подземных вод
- •Классификация вод по величине минерализации
- •Классификация природных вод по величине минерализации
- •Классификация вод по величине водородного показателя
- •Классификация природных вод по величине водородного показателя
- •Классификация вод по величине жесткости
- •Классификация природных вод по величине общей жесткости
- •Классификация о.А. Алекина
- •6.2.4. Способы выражения результатов химических анализов вод
- •Нормативы содержания химических веществ в воде
- •6.3.2. Оценка пригодности подземных вод для орошения
- •Типизация подземных вод по Стеблеру
- •6.3.3. Оценка подземных вод при строительстве
- •7. Гидрогеологические карты
- •7.1. Общие понятия
- •7.2. Карта гидроизогипс
- •Результаты одновременного замера уровней воды в водопунктах
- •7.3. Карта глубин залегания грунтовых вод
- •7.4. Карта минерализации и химического состава подземных вод
- •8. Методы определения коэффициента фильтрации горных пород
- •8.1. Общие понятия
- •Классификация горных пород по величине коэффициента фильтрации
- •8.2. Методы определения коэффициента фильтрации
- •8.2.1. Определение коэффициента фильтрации по эмпирическим формулам
- •8.2.2. Лабораторные методы определения коэффициента фильтрации
- •8.2.3. Полевые методы определения коэффициента фильтрации
- •Список литературы
- •Приложения
- •Продолжение приложения 1
- •Приложение 2
- •График – треугольник гранулометрического состава горной породы
- •Графики-треугольники химического состава воды
- •С Приложение 8 Приложение 8 хема расположения наблюдательных скважин
- •Содержание
- •410600, Саратов, Театральная пл., 1
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный аграрный университет
имени Н.И. Вавилова»
В.В. Романов, Б.В. Фисенко
ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ
И ГИДРОГЕОЛОГИЯ
Допущено
Министерством сельского хозяйства
Российской Федерации в качестве учебного пособия
для студентов высших сельскохозяйственных
учебных заведений
Саратов 2007
УДК [55 + 556,3] (075,8)
ББК 26, 3я73 + 26, 35я73
Р69
Р е ц е н з е н т ы :
ведущий научный сотрудник ФГУ «НИИСХ Юго-Восток»
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
И.Ф. Медведев
зав.кафедрой строительных конструкций и гидротехнических сооружений,
кандидат технических наук, доцент
С.В. Затинацкий
|
Романов В.В., Фисенко Б.В. |
Р69 |
Основы геологии и гидрогеология: Учебное пособие / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». − Саратов, 2007. − 164 с. |
|
ISBN 978-5-9758-0452-5 |
|
|
|
В учебном пособии рассматриваются вопросы минералообразования и физические свойства минералов, приводится их классификация с описанием основных породообразующих минералов. Дается общее представление о горных породах, их происхождении, структурно-текстурных признаках и формах залегания, приводится описание основных представителей магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Представлены основы стратиграфии и геохронологии. Изложены методики построения стратиграфических колонок и геологических разрезов. Приведены методы определения и обработки анализов гранулометрического состава горных пород, обработки, систематизации и классификации химических анализов подземных вод. Приведены методики построения карт гидроизогипс, глубин залегания и химического состава подземных вод. Рассматриваются методы определения коэффициента фильтрации горных пород. Учебное пособие предназначено для выполнения расчетно-графических работ по дисциплинам «Основы геологии и гидрогеология» и «Гидрогеология и основы геологии» студентами, обучающимися по направлениям: «Водные ресурсы и водопользование» и «Природообустройство». |
УДК [55 + 556,3] (075,8)
ББК 26, 3я73 + 26, 35я73
ISBN 978-5-9758-0452-5 |
© Романов В.В., Фисенко. Б.В., 2007 |
Введение
В процессе подготовки специалистов по направлениям «Водные ресурсы и водопользование» и «Природообустройство» значительный объем дисциплины «Основы геологии и гидрогеология» занимают лабораторно-практические занятия. Однако в настоящее время, применительно к вышеуказанным специальностям, не разработано не одного учебного пособия, которым можно было пользоваться как на лабораторных, так и на практических аудиторных занятиях. Данное обстоятельство и послужило основанием для составления и издания данного пособия.
Каждой из работ, предлагаемых на проработку, предпослан теоретический материал, позволяющий студентам пополнить теоретические знания, полученные при прослушивании лекционного курса по данной дисциплине.
1. Минералы
1.1. Общие понятия
Объектом изучения геологии является земная кора, которая слагается минералами и горными породами.
Минерал – это природное химическое соединение образовавшееся, как результат геологических и геохимических процессов и обладающее определенными физическими и химическими свойствами.
Минералы представляют собой соединения химических элементов, либо отдельные химические элементы, существующие в природе как в «чистом» виде, так и в качестве составных частей горных пород. Минералы возникают в ходе геологических процессов, различных физико-химических, биогенных процессов, протекающих в земной коре или на её поверхности. В настоящее время науке известно около 4100 минералов, из них примерно 2500 являются самостоятельными, а остальные их разновидностями.
Все минералы, встречающиеся в породе, отличаются друг от друга рядом особенностей: частотой встречаемости в земной коре, агрегатным состоянием, физическими свойствами, химическим составом, морфологией и происхождением.
1.2. Встречаемость минералов в природе
Из огромного количества минералов массовое распространение в природе имеют очень немногие. Количество минералов в природе определяется количеством того или иного химического элемента, входящего в их состав.
Химический состав минералов весьма разнообразен, в их состав входят все химические элементы таблицы Д.И. Менделеева. Но, как и встречаемость минералов в природе, участие химических элементов в составе минералов не одинаково. Одни элементы склонны образовывать минералы чаще, другие – реже, а некоторые совсем не образуют их.
В природе относительно велико число минералов, содержащих кислород или кремний, меньше алюминиевых, еще меньше железистых и кальциевых и т.д. Так, кислород участвует в строении 1750 минералов, кремний – 800, железо и кальций – 290. На долю этих элементов приходится свыше 92% веса земной коры. Если к ним прибавить еще натрий, калий и магний, то эти элементы составят более 98% веса земной коры. На долю остальных химических элементов приходится менее 1% веса земной коры (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Химический состав Земли (об. %)
В основном они рассеяны в горных породах, но бывают сконцентрированы в рудных телах и месторождения. Видное место среди них занимают водород, углерод, фосфор, сера, хлор, титан, марганец и хром.
Минералы, играющие существенную роль в составе горных пород, называются породообразующими (кварц, полевой шпат, слюда и др.).
Для удобства запоминания необходимо знать, что практически все породообразующие минералы – это кристаллические постройки на основе кислорода, кремния и алюминия. Таких минералов насчитывается около 30 и они составляют основную часть земной коры.
Другие минералы встречаются в горных породах в незначительных количествах. Такие минералы называются акцессорными. Общий минеральный состав земной коры представлен на рис 1.2.
Рис. 1.2. Общий минеральный состав земной коры (об. %)