Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Северный (Арктический) федеральный
университет имени М.В. Ломоносова»
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
А.Л. Невзоров
ГЕОЛОГИЯ
Учебное пособие
Архангельск
САФУ
2020
1
Стр.2
УДК 551.1/4
ББК 26.3
Н40
Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом Северного
(Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова
Рецензенты:
профессор, заслуженный геолог РФ, профессор кафедры геологии
и горных работ САФУ;
М.Г. Губайдуллин, доктор геолого-минералогических наук,
И.В. Богданов, главный геолог ОАО «Архангельский
трест инженерно-строительных изысканий»
Невзоров, А.Л.
Н40 Геология: учебное пособие / А.Л. Невзоров; Сев. (Арктич.) федер.
ун-т им. М.В. Ломоносова. – Архангельск: САФУ, 2020. – 148 с. : ил.
ISBN 978-5-261-01443-0
Приведены общие сведения по минералогии и петрографии, строению
Земли, процессам ее внутренней и внешней динамики, грунтоведению,
гидрогеологии, инженерно-геологическим изысканиям.
Курс геологии предваряет изучение строительного материаловедения,
механики грунтов, оснований и фундаментов.
Предназначено для студентов 2-го курса высшей инженерной
школы, обучающихся по направлению «Строительство».
Портреты и сведения из биографий ученых, внесших выдающийся
вклад в развитие геологии, взяты из свободной энциклопедии www.
wikipedia.com.
Автор благодарит за помощь в съемке образцов минералов и горных
пород инженера-строителя В.С. Богданова.
УДК 551.1/4
ББК 26.3
ISBN 978-5-261-01443-0
© Невзоров А.Л., 2020
© Северный (Арктический) федеральный
университет им. М.В. Ломоносова, 2020
2
Стр.3
ВВЕДЕНИЕ
Геология – наука о вечно меняющейся Земле.
А. Аллисон, Д. Палмер
Геология – это комплексная наука, объектом изучения которой
является Земля, ее строение, состав, история развития. Термин
«геология» образован от греческих слов «гея» или «ге» – земля и
«логос» – наука, учение, знание.
Геология включает ряд разделов или дисциплин, исследующих
те или иные системы, слои, тела или процессы. Так, например,
минералогия занимается изучением минералов, петрография
– горных пород, геодинамика – геологических процессов, гидрогеология
– подземных вод, геокриология – мерзлых пород, палеонтология
– древних форм жизни и т.д. Проектированию зданий,
дорог, мостов, плотин, портов и т.п. должно предшествовать выявление
геологических условий территории строительства. Эту задачу
решает инженерная геология, иными словами «геология для
строителей», изучающая верхние горизонты земной коры.
В настоящем пособии рассматриваются свойства породообразующих
минералов и наиболее распространенных горных пород,
используемых в строительстве, строение Земли и процессы, происходящие
в ее недрах и на поверхности, свойства и классификация
грунтов, особенности залегания подземных вод и способы
инженерно-геологических изысканий. Без этих знаний невозможно
организовать производство строительных материалов и обеспечить
их правильное применение в тех или иных условиях, выбрать
место, благоприятное для строительства, защитить здания и сооружения
от опасных геологических процессов.
Изучение дисциплины предполагает большой объем самостоятельной
работы, для которой можно рекомендовать учебники
И.А. Карловича [3], Н.А. Платова и др. [4], руководство [5], справочное
пособие [2], хорошо иллюстрированное издание А. Аллисона
и Д. Палмера [1]. Студентам, изучающим английский язык, следует
воспользоваться великолепным учебником T. Walthham [6].
3
Стр.4
Оглавление
Введение ...................................................................................................
1. ОСНОВы МИНЕРАЛОГИИ ............................................................
Общие сведения .................................................................................
Физические свойства минералов .....................................................
Классификация минералов ...............................................................
2. ГОРНыЕ ПОРОДы (СКАЛьНыЕ ГРУНТы) ..............................
Магматические породы .....................................................................
Осадочные горные породы ...............................................................
Метаморфические горные породы ...................................................
3. ДИСПЕРСНыЕ ГРУНТы ................................................................
Состав и физические свойства грунтов ..........................................
Осадочные дисперсные грунты ......................................................
Техногенные грунты ..........................................................................
4. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ, ЕЕ ЭВОЛЮЦИЯ И СТРОЕНИЕ,
ЭНДОГЕННыЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССы ........................
Происхождение Земли .......................................................................
Возраст горных пород, основы геохронологии ..............................
Строение Земли ..................................................................................
Тектоника плит ..................................................................................
Вулканическая деятельность ...........................................................
Землетрясения ....................................................................................
5. ЭКЗОГЕННыЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССы ......................
Геологическая деятельность морей .................................................
Геологическая деятельность рек ......................................................
Селевые потоки ..................................................................................
Карстовые процессы ..........................................................................
Склоновые процессы .........................................................................
3
4
6
7
10
18
20
27
37
42
42
45
50
52
52
54
61
63
67
71
80
80
87
94
94
98
Геологическая деятельность ледников ............................................ 103
Процессы промерзания и оттаивания ............................................. 105
6. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРУНТы ....................................................... 112
Лесс ...................................................................................................... 112
Торф ..................................................................................................... 116
Илистые грунты ................................................................................. 120
Набухающие грунты ......................................................................... 122
147
Стр.148
7. ОСНОВы ГИДРОГЕОЛОГИИ ........................................................ 125
Подземные воды зоны насыщения .................................................. 126
Водопроницаемость пород................................................................ 128
Приток к водозаборным сообщениям ............................................. 131
Химический состав воды .................................................................. 134
8. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗыСКАНИЯ ................... 135
Заключение ................................................................................. 145
Список литературы ................................................................................. 146
Редактор Е.А. Зажигина
Оригинал-макет и дизайн обложки Е.А. Банниковой
Подписано в печать 23.03.2020. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 8,66. Тираж 100 экз. Заказ № 6952.
Издательский дом им. В.Н. Булатова САФУ
163060, г. Архангельск, ул. Урицкого д. 56
148
Стр.149