Многолетняя мерзлота по своей мощности может быть от не- скольких метров до многих сотен метров, например на севере Якутии обнаружена мощность в 2600 м. Под Долинами рек в связи с теплом, приносимым водой, мерзлота опускается глубже от поверхности земли или даже полностью отсутствует. Толщи мерзлоты бывают: непрерывные, когда грунты по всей глубине находятся в мерзлом состоянии, и слоистые, в которых талые и мерзлые грунты чередуются. По физическому состоянию среди мерзлых грунтов выделяют: 1) твердомерзлые (монолитные), когда минеральные частицы сцементированы льдом в твердую массу; 2) пластичномерзлые, способные сжиматься, в силу того что в их порах кроме льда еще имеется незамерзшая вода, и 3) сыпучемерзлые (сухая мерзлота), когда вследствие недостатка воды грунты не сцементированы льдом и сохраняют рыхлость. Важнейшей особенностью мерзлых грунтов является присутствие в них льда, который может находиться в виде цементирующей массы (дисперсные кристаллы, мелкие прослойки, жилки) и в виде слоев, гнезд и других крупных форм залегания. Слои и линзы могут иметь мощность в несколько метров, образовывать отдельные горизонты и зоны повышенной льдистости. При инженерно-геологических изысканиях очень важно выявлять эти особенности строения мерзлых толщ, чтобы правильно определять место расположения сооружений, их компоновку, глубину заложения фундаментов, прогнозировать возможные осадки и устойчивость здании.
Иногда грунты постоянно (тысячи лет) находятся в мерзлом состоянии. Территорию, которую они занимают, именуют криолитозонной. Происхождение вечной мерзлоты связывают с периодом оледенений северного полушария Земли, оно было 10- 15 тысяч лет назад.
Вечномёрзлая толща по своему строению бывает двух типов: 1) непрерывная, т. е. В виде сплошного массива из мёрзлого грунта; 2) слоистая – в виде чередования мёрзлых слоёв со слоями талых грунтов или чистого льда.
В вечной мерзлоте присутствуют все виды грунтов. Грунты скального класса занимают незначительное место. Основную массу мерзлых толщ составляют дисперсные грунты (супеси, суглинки, глины, пески и т. д.)
Строительство и эксплуатация объектов на территории вечной мерзлоты представляет собой сложную работу и осуществляется по специальным нормативам. При земляных работах строителям приходится разрабатывать вечную мерзлоту, как скальный грунт. Поэтому при строительстве стремятся не делать выемок.
Построение карты гидроизогипс
| № скв. | Отметка устья скважины | Глубина от поверхности земли до грунтовой воды, м | Отметка уровня грунтовых вод |
| 1 | 17.8 | 1.3 | 16.5 |
| 2 | 17.3 | 1.3 | 16.0 |
| 3 | 16.3 | 1.2 | 15.1 |
| 4 | 15.4 | 0.1 | 14.3 |
| 5 | 16.1 | 0.8 | 15.3 |
| 6 | 14.5 | 0.9 | 13.6 |
| 7 | 14.0 | 0.9 | 13.1 |
| 8 | 14.0 | 0.7 | 13.3 |
| 9 | 15.2 | 0.7 | 14.5 |
| 10 | 13.0 | 0.7 | 12.3 |
| 11 | 13.0 | 0.8 | 12.2 |
| 12 | 14.5 | 0.8 | 13.7 |
| источник | 12.5 |
I = DH/L
I 2-3 = (16-15.1)/10.2 = 0.0882
I 6-7 = (13.6-13.1)/6.6 = 0.076
V = kфI;
V 2-3 = 12*0.0882= 1.059 (м/сут)
V 6-7 = 12*0.076 = 0.91 (м/сут)
Индивидуальное задание
Геологическое прошлое и полезные ископаемые
Поверхность Вологодской области по геологическому устройству не представляет собой однородной территории, сложенной отложениями какой-либо одной геологической эпохи. Отдельные ее части отличаются друг от друга по составу материнских пород. При этом характерно, что смена более древних отложений сравнительно молодыми происходит в восточном направлении. От края Балтийского кристаллического щита, который захватывает крайний северо-запад территории области, древние геологические отложения все дальше и дальше уходят «глубь, перекрываемые отложениями более поздних геологических эпох, и снова подходят вплотную к земном поверхности уже в районах древней складчатости на Тимане и Урале.
На схеме геологического строения территории Вологодской области видно, что самыми древними породами здесь являются девонские. Еще более древние породы, образовавшиеся в эозойскую эру и в кембрийский и силурийский периоды палеозоя, погребены под мощной толщей более поздних пород и выходят на поверхность за пределами Вологодском области на Балтийском щите, Тимане и Урале. Девонские отложения встречаются лишь на южном побережье Онежского озера. Они представлены преимущественно красящими глинами, песками и песчаниками.
Каменноугольные отложения занимают всю западную часть области. В карбоне почти вся территория Европейского Севера была покрыта морем, из которого выступали лишь Балтийский щит, Тиман и Урал.
В пределах современной Вологодской области не была покрыта морем лишь ее крайняя северо-западная часть, являющаяся окраиной Балтийского щита. Вдоль морских берегов, на дне обширных озер и болот происходило отложение остатков богатейшей тропической растительности, покрывавшей тогда эти районы.
Карбоновые отложения Вологодской области являются частью каменноугольной средне-русской дуги, протянувшейся от Подмосковного бассейна до побережья Белого моря. Отложения карбонового моря представлены кирпичными и огнеупорными глинами, месторождения которых имеются в Вытегорском районе, известняками, встречающимися почти во всех западных районах. В Вытегорском районе имеются и также месторождения минеральных красок.
В начале пермского периода почти вся территории Вологодской области продолжала оставаться под водой, а затем море начало постепенно мелеть и отступать. Осадки пермскою периода примыкают с востока к полосе карбона и занимают более половины территории области. Это основные породы, слагающие ее поверхность. Хотя они и прикрыты более молодыми отложениями, но по берегам рек, по склонам возвышенностей и оврагов выступают на поверхность.
Пермские отложении представлены главным образом татарским и казанским ярусами Русской платформы. Первый из них занимает весь бассейн реки Сухоны, а второй, сильно уступающий ему по распространению, находится в долине реки Вожеги, впадающей в озеро Воже. Татарский ярус представляет собой континентальные пермские отложения. К концу пермского периода море окончательно обмелело и на освободившейся из-под воды территории простиралась суша с климатам пустыни.
В континентальных отложениях пермского периода В. П. Амалицкий в 1910 г. открыл на берегах Малой Северной Двины остатки пермских ящеров—динозавра, парейазавра и иностранцевии, а также остатки сухолюбивой флоры, что подтверждает континентальный характер отложений татарского яруса. Континентальный характер верхней Перми подтверждается и пестроцветнымп породами, складывающими татарский ярус многочисленные выходы мергелей и глин часто встречаются по Сухоне (от впадения в нее Шохты до Великого Устюга), а также по Уфтюге, Городишне, Стрельне и другим ее притокам. Кроме мергелей и глин, их сопровождающих, пермские отложения широко представлены выходами известняка по Средней Сухоне, который издавна разрабатывался населением, использовавшим его при строительстве зданий в городе Тотьме и в деревнях. Известняк распространен также в долине Уфтюги, впадающей в Кубенское озеро, в бассейнах Ваги и Юга. Значительно реже встречаются месторождения доломита и гипса (главным образом по Сухоне).
С верхне-пермскими отложениями связаны и многочисленные соленосные источники, вытекающие из пермской известково-гипсовой толщи. На территории области насчитывается свыше 20 источников. Наиболее известные из них— Тотемские и Леденгские, имевшие ранее большое промышленное значение (солеварни, установленные на них, снабжали солью Европейский Север). На тотемских источниках функционирует солелечебный курорт, а на леденгских — детский солелечебный санаторий. С пермскими отложениями связаны также слои серого песчаника по реке Старая Тотьма, отдельные выходы серного колчедана (река Леденга), мраморовидного известняка (у с. Брусенец на Сухоне) и др.
Из мезозойских отложений на территории Вологодской области встречаются островные, в значительной мере смытые более поздними геологическими процессами, отложения триасового периода и гораздо реже — юрского и мелового. В триасе территория современной области представляла собой сушу (море отступило далеко на север и сохранилось лишь в Печорском бассейне).
Исследователь геологии Европейского Севера М. Б. Едемекий указывал на нахождения триасовой фауны в бассейне Юга и на двинско-волжском водоразделе. Триасовые отложения имеются на Сухоно-Волжском водораздельном плато и в юго-восточной части области. Они представлены глинами, песками и конгломератами, ярко окрашенными в красный, голубой и желтый цвета, что подтверждает континентальный их характер. Юрские отложения покрывают незначительную часть территории области на крайнем ее юго-востоке — в Рослятинском и Никольском районах. В юрском периоде море опять постепенно продвигалось в южном направлении и начало сокращаться лишь к концу мелового периода, отложения которого (остатки песчаников и темных глин) встречаются весьма редко.
В третичную эпоху вся территория Европейского Севера была сушей, на которой, благодаря непрерывному размыву, на месте возвышенных районов, сложенных менее стойкими породами, образовывались равнины. Участки территории, сложенные из более твердых пород, наоборот, «очерчивались». Так, вследствие различия в условиях размыва, образовался уступ из плотных каменноугольных известняков, известный в геоморфологии под названием Валдайско-Онежского уступа.