Procesos geológicos
La Tierra antigua se ha ido desarrollando y cambiando a lo largo de sus miles de millones de años de historia. Las vicisitudes de la vida son la acumulación de cambios lentos a largo plazo; las erupciones instantáneas de terremotos y volcanes nos permiten sentir verdaderamente el enorme poder de cambiar la faz de la tierra. Esta fuerza natural que se ejerce sobre la corteza terrestre se llama fuerza geológica (o fuerza geológica). Las fuerzas geológicas internas son generadas por la energía interna de la Tierra (como la rotación de la Tierra, la gravedad y la transformación de elementos radiactivos, etc.). ); lo que se genera por energía externa (como la radiación solar, la gravedad del sol y la luna, etc.) se llama fuerza externa geológica.
Tabla 1-6 Clasificación de la capacidad de perforación de rocas
El efecto de cambiar la composición del material, la estructura de la corteza y la morfología de la superficie de la corteza terrestre causado por fuerzas geológicas se denomina efectos geológicos. Los efectos geológicos externos causados por fuerzas externas se denominan efectos geológicos internos causados por fuerzas internas.
Los procesos geológicos tienen efectos tanto destructivos como constructivos sobre los cambios en la tierra. Por ejemplo, fuerzas externas continúan destruyendo la superficie de los tramos superiores del río, llevando constantemente escombros a los tramos inferiores para su deposición, formando nueva tierra. Las erupciones de magma pueden causar grandes daños, pero la actividad magmática puede producir muchos tipos de minerales. Los materiales de la corteza terrestre migran y se acumulan durante procesos geológicos internos y externos para formar depósitos minerales; sin embargo, la erosión, el aflojamiento, la inclinación, el plegado o la fractura de las rocas circundantes y los estratos suprayacentes hacen que los proyectos de perforación enfrenten muchas dificultades.
(2) Efectos geológicos externos
1. Meteorización
(1) Concepto de meteorización
La meteorización es el cambio de atmósfera, temperatura, agua El resultado de cambios en las propiedades físicas y la composición química de las rocas expuestas en y cerca de la superficie de la tierra bajo la influencia combinada de organismos y organismos.
(2) Clasificación de la meteorización
1) Según las causas y características de la meteorización, la meteorización de las rocas se puede dividir en los siguientes tres tipos: ① Meteorización física: solo cambia las propiedades físicas de la roca, pero no cambia la composición química. ②Meteorización química: se refiere al efecto de la atmósfera, el agua y las sustancias disueltas en el agua para destruir las rocas y cambiar significativamente su composición química. ③Meteorización biológica: se refiere a la destrucción de rocas por organismos. La meteorización ocurre en las rocas cuando cambia el ambiente en el que se formaron.
2) Clasificar y clasificar rocas según el grado de intemperismo.
A Clasificación y clasificación de los grados de intemperismo de las rocas en el Código de estudios de ingeniería geotécnica GB50021-2001.
De acuerdo con la Tabla A.0.3 del "Código para la Investigación de Ingeniería Geotécnica" GB50021-2001, las rocas se clasifican y clasifican según el grado de meteorización, como se muestra en la Tabla 1-7.
Tabla 1-7 Clasificación de los grados de meteorización de las rocas
Nota: ① La relación de velocidad de onda Kv es la relación entre la velocidad de onda de compresión de la roca erosionada y la roca fresca.
②El coeficiente de intemperismo Kf es la relación entre la resistencia a la compresión uniaxial saturada de la roca erosionada y la roca fresca.
③Según el grado de meteorización, además de enumerar las características del campo y los indicadores cuantitativos, las rocas también se pueden clasificar según la experiencia local.
④ Las rocas de granito se pueden clasificar según la prueba de penetración estándar. N ≥ 50 es suelo fuertemente erosionado; 50 > n ≥ 30 está completamente erosionado;
⑤ Las lutitas y las rocas semidiagenéticas no necesitan clasificarse en grados de intemperismo.
B. Clasificación y graduación del grado de meteorización de las rocas en otros códigos de estudios geológicos de ingeniería
a La zona de meteorización del macizo rocoso en el Apéndice e del "Código para el estudio geológico de conservación del agua e ingeniería hidroeléctrica" " GB 50487-2008 Consulte la tabla 1-8 para ver la división.
Tabla 1-8 División de zonas de meteorización del macizo rocoso
Continúa
Nota: Al utilizar esta tabla, cuando ocurre una de las siguientes situaciones, el macizo rocoso zona de meteorización La división se puede ajustar apropiadamente:
(1) Cuando el espesor de una determinada masa rocosa erosionada es muy grande y necesita subdividirse aún más, se puede dividir en dos o tres subzonas secundarias , respectivamente superior y medio, se nombra la banda inferior.
② En áreas de erosión selectiva, cuando se desarrollan formas específicas de zonas de erosión, como erosión quística, erosión entre capas y erosión por grietas, el grado se puede determinar en función del estado de erosión de la roca.
(3) En algunas zonas concretas, cuando el perfil de meteorización del macizo rocoso es una transición discontinua, la clasificación puede carecer de uno o dos niveles.
b. La clasificación del grado de erosión de la roca en la Especificación del Servicio Geológico de Ingeniería de Carreteras jtgc 20-2011 se muestra en la Tabla 1-9.
Tabla 1-9 Especificación del Servicio Geológico de Ingeniería de Carreteras JTGC 20-2011 Clasificación del grado de meteorización de rocas
Nota: ① La relación de velocidad de onda Kv es la velocidad de onda longitudinal elástica de la roca erosionada y la onda longitudinal elástica de roca fresca Relación de velocidad de onda.
②El coeficiente de meteorización Kf es la relación entre la resistencia a la compresión saturada uniaxial de la roca erosionada y la roca fresca.
③Cuando la relación de velocidad de onda Kv y el coeficiente de meteorización Kf no corresponden a las características del campo, el grado de meteorización de la roca debe juzgarse de manera integral.
C. La división del grado de meteorización del macizo rocoso en TB 1 de las "Normas de Clasificación Geotécnica para Ingeniería Ferroviaria" se muestra en la Tabla 1-10.
Tabla 1-10 División de grados de meteorización de rocas en la norma de clasificación geotécnica de ingeniería ferroviaria TB 10077-2001
Nota: ①Kf es la resistencia a la compresión saturada uniaxial de la roca erosionada en la misma proporción de masa rocosa a la resistencia a la compresión saturada uniaxial de rocas inexploradas.
②Kp es la relación entre la velocidad de la onda longitudinal del macizo rocoso erosionado y la velocidad de la onda longitudinal del macizo rocoso inexplorado en el mismo macizo rocoso.
2. Denudación
Las fuerzas externas como el agua superficial, el agua subterránea, los lagos, los océanos, los glaciares y el viento destruyen las rocas durante el movimiento, y el efecto de desprendimiento de los productos de destrucción se llama denudación. Por un lado, la denudación elimina los productos de la erosión, exponiendo las rocas frescas a una mayor erosión y, por otro lado, también destruye las rocas solas.
3. Función de procesamiento
La función de los productos de erosión y denudación para transportarlos desde el lugar original al área de sedimentación a través de fuerzas externas como agua superficial, agua subterránea, agua de lago, El agua de mar, los glaciares, el viento y los organismos se utilizan para el transporte.
4. Sedimento
La función de separar y depositar el material transportado del medio de transporte se denomina sedimentación.
5. Diagénesis de consolidación
La diagénesis de consolidación (o diagénesis) se refiere al cambio de materiales sueltos y sedimentos enterrados bajo tierra a través de efectos físicos, químicos y biológicos.
(3) El efecto geológico de las fuerzas internas
1. Movimiento de la corteza terrestre
El movimiento de la corteza terrestre se refiere al movimiento mecánico que provoca la fuerza interna de la tierra. la deformación y desplazamiento de las rocas de la corteza terrestre. Hay dos tipos de movimiento de la corteza terrestre: movimiento horizontal y movimiento vertical.
2. Magma
El magma de alta temperatura en la corteza profunda y el manto superior rompe las zonas débiles de la corteza y asciende, invadiendo la corteza a diferentes profundidades o erupcionando desde la superficie. A medida que la temperatura y la presión disminuyen, finalmente se condensa en roca. El proceso de formación, movimiento y solidificación del magma a menudo se denomina magmatismo. El magma tiene dos formas: erupción e intrusión.
3. Deformación
Con la participación de la temperatura, la presión o sustancias químicas activas externas, la composición mineral, la estructura y la estructura de la roca formada han cambiado en diversos grados, formando una A. El nuevo tipo de roca se llama metamorfismo. El metamorfismo es diferente de la meteorización y a menudo ocurre en ambientes de alta temperatura y alta presión debajo de la superficie terrestre.
4. Efectos de los terremotos
El terremoto es un fenómeno geológico común. Es un fenómeno en el que la corteza terrestre vibra rápidamente cuando la energía acumulada en el interior de la tierra se libera rápidamente. Todo el proceso de preparación, ocurrencia y réplicas de un terremoto se llama acción sísmica.