BOM200 - Tenta

Hur identifieras krosszoner topografiskt?

Kolla efter:

* Dalgångar
* Vattendrag
* Odlingsmark
* Vägar

konsekvenser av ett stort inläckage av grundvatten till en tunnel samt en grundvattensänkning kan leda till

Sättningar, Sinande brunnar, påverkan på våtmarker, påverkan på vattenkvalité.

Malmbildning

Principskiss av malmbildning genom utfällning av metaller från varma lösningar som strömmar ut på havsbottnen i vulkaniskt aktiva områden. Utfällning av metaller kan också ske längs sprickor nere i berggrunden.

Mafiska bergarter

* Kristalliserar vid högre temperaturer
* Har en lägre motståndskraft mot kemisk vittring
* Mera plastiska (sega)
* Ofta tyngre
* Finns näst högst upp (mafiska) och allra högst upp (ultramafiska) i Bowens reaktionsserie

vanliga metoder för att förhindra inläckage av grundvatten

Sprutbetong – beklädnad av tunnelväggar,

Ingjutning – tunneln förses med kraftiga väggar, \n tak och golv av armerad betong

Injektering - Borrar hål i berget med lämpliga mellanrum,renspolar hål och sprickor med vatten och pressar in tätningsmaterialet som sprider sig och tätar i de sprickor som är genomborrad

Konglomerat

Grus-sand som har sedimenterats.

\
Indikerar kraftigt varierande energinivåer i vatten

Positivt och negativt för användning av isälvdelta som resurs

Isälvsdeltan består till största del av sorterat sand/grus. De är därför tacksamma både som en

materialresurs (naturgrus), grundvattenresurs (god hydraulisk konduktivitet och ofta

stora/sammanhängande) och som ett lämpligt ställa att bygga infrastruktur (väl dränerad

mark som är relativt platt, många flygplatser är byggda på deltan). Dock så är till exempel

uttagandet av naturgrus som en materialresurs negativt för deltats förmåga att vara en

grundvattenresurs. Närhet till flygplats ökar risken för föroreningar vilket också är även det

negativt för deltats förmåga att vara en grundvattenresurs

Beskriv två möjliga byggnadsgeologiska problem som kan uppstå på grund av den spröda brott (förkastning) och möjligheter att hantera dessa problem.

1. Grundvatteninläckage - hanteras genom tätning med injektering eller inklädnad


2. Stabilitetsproblem med ex ras, blockutfall - hanteras genom bergförstärkning såsom bultning eller inklädnad

Sveriges berg

A) Kaledoniderna (svensk-norska fjällkedjan) - Metamorfa bergarter i form av kvartsit, skiffer, marmor, konglomerat (omvandlad sand-grussten)

B) Svekofennisk berggrund – Metamorfa sedimentära och vulkaniska bergarter, bland annat: skiffer (omvandlad ler-siltsten), marmor (omvandlad kalksten), konglomerat samt Magmatiska bergarter såsom graniter, porfyrer och gabbro

C) Transskandinaviska magmatiska bältet (Smålands-Värmlandsgraniterna) – graniter

D) Sydvästskandinaviska provinsen. Metamorfa bergarter – gnejs (omvandlad från antingen magmatiska bergarter (granit) eller från sedimentära bergarter)

E) Sedimentär berggrund inom Skåne, Öland, Gotland. Sandsten, Kalksten, Skiffer samt en del gångbergarter främst diabas. I huvudsak kambrium-silur, men också bergarter från Trias-Jura-Krita i Skåne

Granit bildning

Granit bildas djupt av svalnande magma. Anses felsisk

Egenskaper: spröd, massformig, relativt hård, relativt motståndskraftig mot vittring.

Darcys lag

Q=-K\*A (dh/dL)

\
K = hydraulisk konduktivitet, kubik per Sekund

dh/dl = skillnad i höjd / avstånd

A = tvärsnittsarea för flödet, djup på mättnad \* bredd på zonen

Vilka mineral dominerar vanligen i dessa två bergarter (granit och gnejs) i svensk berggrund?

Kvarts, fältspat, pyroxen/amfibol, glimmer, plagioklas

\
\

Skillnader mellan gnejs och granit

Granit är massformig, medan gnejsen är bandad med gemensam riktning för mineralkornen. Detta har uppstått genom metamorfos med tydligt anisotropt tryck.

Gnejsens bandning ger ofta sprickor längs denna bandning (foliation). Det medför att gnejsen tenderar att ha svaghetszoner längs dess bandning/foliation. Gnejsen har genom sin bandning också stråk av mera lättvittrade partier av ex glimmer, vilket kan orsaka minskad stabilitet och grundvattenförande sprickor. Detta gäller ej granit.

Namnge de fem grupperna för sedimentbergarter och en tillhörande sedimentär bergart

1. Klastiska sedimentbergarter – Konglomerat, Sandsten
2. Karbonatbergarter – Kalksten
3. Evaporiter – Stensalt
4. Organogena bergarter – Alunskiffer
5. Pyroklastiska sedimentbergarter – Tuff

Plastisk deformation

Plastisk deformation kan endast förekomma på flera km djup (mer än 7 km och fullt ut först vid ca 15 km). Deformationen blir plastisk när omgivningstrycket är högt.

\
Ex - Veck som bildats i en kompressionszon

Vilka egenskaper kollar man på för att identifiera mineral?

Spaltbarhet

Hårdhet

Lyster, flourescens

Färg

Streckfärg

Densitet

Magnetism

Sammanhållning

Platser där magmatiska bergarter bildas

* Subduktionszoner där en platta trycks ned. Denna smälter och kan bilda nya magmatiska bergarter

Drumlin

En formation med valkroppsliknande form som bildas när en inlandsis passerar över ett hinder. Då avsätts material runt hindret, under isen, och bildar en moränkulle.

Stabilisering/solidifiering

Huvudsyftet är att förbättra avfallets form (konsistens, hållfasthet) och därmed minska utlakningen av föroreningar

* Görs genom att binda föroreningarna med ett bindemedel, vanligen cement

Ex-situ: Blandning i avfallsbassäng

Ändmorän

En formation av morän som bildas när iskanten står stilla länge. Detta sker eftersom det alltid finns en rörelse av material under isen mot iskanten, där material då samlas och bildar en lång kulle av morän.

Isälvssediment

En sedimenttyp som bildas när material förs genom en isälv inuti en inlandsis. Anses ofullständigt sorterad då de minsta partiklarna saknas. Att materialet fördats genom vatten gör delarna mer rundade än exempelvis morän. Hög eller mycket hög genomsläpplighet. Vanligen god bärighet. Vanligen lättframkomlig yta

Getryggsås

Resultatet blir en väldigt kantig ås, därav namnet.

Svallsediment

Sediment som blidats vid en strand genom arbete utfört av vågor.

Kärr

Kännetecknas av olika slag av gräs och halvgräs (starr), vass, fräken och fuktighets-älskande örter. Kärren har ofta bildats genom igenväxning av sjöar. Kärrtorven underlagras då av gyttja och lera.

* Kärren får tillskott av näring genom inströmmande grundvatten

Mosse

Ett slutet täcke av vitmossor med tuvbildande arter och en i övrigtganska artfattig flora.

* Mossen får endast näring genom nederbörden

Isälvsdelta

Ett isälvsdelta bildas då en isälv mynnar ut under vattenytan under en tid då iskanten står stilla. Isälven för med sig stenar, grus och slam som avlagras utanför mynningen. Först avsätts det grövsta materialet och längre ut de finare partiklarna. En hög av grovsediment avlagras precis utanför iskanten vid isälvsmynningen

\
* Har ofta bra resurser i form av naturgrus och grundvatten.
* Gör väldränerad mark som man gillar att bygga på

Kame

Kulle av isälvsmaterial som avlagrats i dödis.

Torv

Bildade av organiska rester

* Vanligen dålig genomsläpplighet. Torvjordarna ligger oftast i terrängens lägsta partier, och har en hög grundvattennivå
* Dålig eller måttlig bärighet beroende på torvslag, fuktighet och rotfilt
* Exempel på användning: bränsle, jordförbättring

Dödisgrop

Grop i ett landskap som bildats av isblock som separerats från inlandsisen och sedan tryckt ned marken med sin tyngd och bildat en grop.

Kan idag ses som små sjöar.

Sandur

Sandur är ett floddelta på torra land, dvs isälvsdelta över HK. Sedimentationen är stor på en sådan plats. Av issälvsmaterialet deponeras större korn längst in och finare korn längre ut.

Kalvning

Lossbrytning av större eller mindre isberg från en flytande glaciärkant som gränsar till djupt vatten. Isen innanför glaciärfrontens vertikala isvägg bryts upp pga vattnes lyftkraft.

Hotspot

En punkt mot mitten av en platta där litosfären är särskilt tunn och material kan ta sig upp. En mantelplym trycker upp magma i en viss punkt.

Vilken typ av våg är mest skadlig vid jordskalv och varför?

Ytvåg, eftersom den sliter material upp och ned

Bowens reaktionsserie

Beskriver i vilken ordning, enligt temperatur, som olika mineral kristalliseras.

\
Mineraler som kristalliserar på större djupsvalnar långsammare och får längre tid för tillväxt av kristaller => mera grovkornig

Erosion

Nednötning av berg pga vind, vatten eller is till mindre delar. Eroderat material kan transporteras av gravitation, vind, vatten och is.

Gradient

Kraftig luftning per längdenhet. Hög gradient gör att vattendrag rinner rakt och skär rakt ned, hög energi i vattnet. Vid låg gradient meandrar vattendraget, låg energi i vattnet.

Hög hastighet: Endast stora partiklar (grus, sten) kan sedimentera

Låg hastighet: Små partiklar (ler-silt) kan sedimentera

Vilken kornstorlek är mest känslig för tjäle och varför?

Silt - Det kan hålla stora mängder vatten kapillärt

Varför är tjäle ett byggnadstekniskt problem?

Strukturen och hållfastheten i en tjälfarlig jord förändras markant efter frysning och upptining.

Hjulströms diagram

Beskriver vid vilka hastigheter i ett vattendrag som olika kornstorlekar kan sedimenteras.

Regler för benämning av jordart

* Är jordarten osorterad (morän) så skall det anges med morän i namnet. Om inget anges om sorteringsgraden, så förutsätts att jordarten är sorterad.
* Jordarter benämnes med substantiviskt huvudord och adjektivbestämning ex: grusig morän (osorterad jord med grus som dominerande fraktion)
* Jordarter med mer än 15 % lera har alltid lera som huvudord.

Morän

Morän är en jordart bildad av en glaciär eller inlandsis, genom en osorterad avlagring av geologiskt material direkt från glaciäris.

Innehåller alla kornfraktioner, dvs osorterad.

Hydrologiska cykeln

Drivs av solen.

Som orsakar avdunstning

Som därefter blir nederbörd

Skapat ytavrinning

Infiltration

Kommer in i reservoarer för vatten i kretsloppet, tex sjöar, vattendrag, grundvattenmagasin

Hur drivs klimatförändringar på en större skala?

Klimatet på en viss plats (och globalt) bestäms genom ett komplicerat samspel mellan en mängd faktorer och processer som verkar över tidsperioder från timmar till miljontals år.

Exempel på faktorer:

* Mängd inkommande solstrålning
* Vulkanisk aktivitet - plattektonik
* Utbredning av vegetationstyper
* Vindförhållanden
* Atmosfärens CO2-halt
* Havsströmmars riktning
* Lutning av jordens axel

Mineral

En naturlig, fast, oorganisk förening med bestämd kristallstruktur. Minsta beståndsdel i bergarter

Marmor

Metamorf bergart som formas från kalksten

Bergart

Ett aggregat av ett eller flera mineral

Akvifer

En geologisk formation ur vilken grundvatten kan utvinnas för praktisk användning (ex dricksvatten, bevattning, processvatten)

Gravsänka

Områden där den yttre jordskorpan dragits isär och därigenom givit upphov till förkastningar. Där ett område mellan två parallella förkastningar sjunker relativt omgivningen bildas en gravsänka. Där områden trycks upp kallas horst.

Rullstensås - Sub akvatisk

Generell ordning för jordarter under HK-linjen

1. Torv / Vind / svall / sväm
2. Lera
3. Svallsediment
4. Lera
5. Isälvssediment
6. Morän
7. Berg

Olika former av saneringsmetoder

Separations-/Koncentrationsmetoder

* Föroreningen koncentreras innan deponering, inneslutning eller destruktion

• Destruktionsmetoder – destruerar förorening och omvandlar dem till mindre skadliga ämnen

• Immobiliseringsmetoder – ser till att hindra förorening från att spridas eller att göra den mindre biotillgänglig

Risk-rankning

Enkel och överskådlig metodik

• Svårt att fånga in komplicerade händelseförlopp i bedömningen

• Vad är acceptabel och oacceptabel risk?

Generell ordning för jordarter över HK-linjen

Kostnads-nyttoanalys - eller samhällsekonomisk \n konsekvensanalys

Riskbedömning där man jämför nytta vs kostnad för att avgöra vad som är mest “värt”

Var vill man placera en grundvattenbrunn för att få maximal kapacitet?

Där sannolikheten att finns riktigt grovkornigt material är störst. Där är hydrauliska konduktiviteten högst vilket möjliggör ett stort uttag per enhet avsänkning av grundvattennivån (givet tillräcklig grundvattenbildning).

\
Ex: I mitten av en rullstensås

Öppen akvifer

I en geologisk bildning, vars grundvattenyta står i direkt vertikal kontakt medatmosfären. Grundvattenytan anges som den yta vid vilken det hydrostatiska trycket är lika med atmosfärtrycket.

Sluten akvifer

Grundvattnet är avskilt från atmosfären genom att ett ogenomträngligt lager finns ovanför akviferen

Grundvattenytan eller trycknivån står ovan akviferens övre gränsyta.

Multikriterieanalys (MKA)

MKA (Multikriterieanalys) – ett strukturerat angreppssätt för att beskriva hur väl olika alternativ uppfyller flera olika mål.

• MKA tillämpas på komplicerade problem där många olika aspekter måste vägas samman. Problemet bryts ned genom att definiera ett antal kriterier som bedöms var för sig.

• Möjliggör en bredare hållbarhetsanalys än KNA

• Kriterierna bör vara sinsemellan oberoende.

• Sammanvägning av uppmätta storheter och subjektiva bedömningar

• Varför kan MKA vara intressant? – Potentiellt enklare analys än KNA Möjlighet att väga in andra aspekter, exempelvis hållbarhetsaspekter, än vad som normalt är möjligt i KNA

Tre olika huvudtyper av magmatiska bergarter med avseende på **position** och **bildningssätt** i jordskorpan.

Djupbergart – Magma stelnar på stort djup i jordskorpan. Stora kristaller. Gabbro & Gtanit

Gångbergart – Magma tränger in i svaghetszoner i jordskorpan. Pegmatit. Mellan kristaller.

Ytbergart – Magma (lava) stelnar på eller nära ytan, Ex vulkaner. Basalt. Finkornig

Tre olika huvudtyper av magmatiska bergarter med avseende på deras **kemiska** sammansättning.

Mafisk (SiO2 45-52%)

Intermediär (SiO2 52-63%)

Felsisk (SiO2>63%)

\
SiO2 är kiseloxid

Beskriv hur du kan använda jordartskartan för att identifiera krosszoner/sprickzoner

Jordartskartan kan också användas då större och mäktigare (tjockare) jordtäcken ofta finns idalgångarna. Under högsta kustlinjen är det ofta tydligt att dalgångar fylls ut av finkorniga \n jordlager.

Riskbedömning

4 olika delar:

– Identifiering av riskkällan

– Utvärdering av exponering - exponeringsanalys

– Kvantifiering av skade-effekt på mottagare - effektanalys

– Utvärdering av påverkan - riskkaraktärisering

Vilka mätningar används när man mäter orienteringen hos en geologisk struktur, ex en spricka?

Strykning - Sprickans riktning

Stupning - Sprickans lutning

Vattenskyddsområde

Geografisk yta där det gäller särskilda föreskrifter till skydd för råvattnet som används i en vattentäkt.

Kvartsit

Metamorf bergart, omvandlad kvartsrik sandsten, vittringsbeständig.

Diagenes

Samlingsnamn på de kemiska, fysiska och biologiska processer som påverkar sediment från avlagring till dess att de omvandlats till en fast bergart.

\
Process:


1. Sedimenten överlagras och subsidierar, nya mineral bildas spontant och sedimenten kompakteras.
2. Trycket ökar och i kontakten mellan kornen löses de upp och förs bort som lösta joner.
3. Cementering sker då kristaller fälls ut i de allt mindreporutrymmena.

\
Ex: Från sand till sandsten, grus till konglomerat och lera till skiffer

Ekvation för nederbörd

Nederbörd = Avdunstning + Lagring + Avrinning

Högsta kustlinjen

Den högsta nivå havet (eller Östersjön) haft efter den senaste istiden

Olika på olika platser

Varför är landhöjningen mera omfattande och snabbare i norra Sverige än i södra Sverige?

Norra Sverige var mera nedpressat av en tjockare is och under längre tid. Därför har också tillbakafjädringen gått snabbare och till större belopp.

För och nackdelar för grundvatten som dricksvatten

Fördelar: mindre behandling, bättre kvalitet, i vissa fall skyddat mot påverkan, god smak

Nackdelar: svårt att sanera vid förorening, begränsad tillgång, dyra installationer (brunnsfält), i konflikt med andra intressen (ex grustäkt).

Tektonisk platta

En platta = ett segment av litosfären

Plattorna ”glider” på astenosfären med en hastighet av 2-10 cm per år

• Orsaken till rörelser tros vara konvektionsströmmar och densitetsförändringar i plattorna

Tecken på kontinentaldrift

* Fossil av samma slag på helt olika kontinenter
* Samma bergarter på olika platser. Ex: Skandinaviska bergskedjan och Apalacherna
* Paleomagnetism och skenbar polvandring
* Utifrån beräknad position för en viss bergart (vulkan) och bergartens ålder kan \\n kontinenternas rörelser spåras
* Oceanbottenspridning. Djuphavsborrningar visar att havens sedimentpackar blir tjockare och äldre ju längre bort från oceanryggen man kommer

Plattektonikens 3 olika processer

Divergerande - spridningszoner = Plattor rör sig från varandra

Konvergerande - kollisionszoner = Plattor rör sig mot varandra

Transforma - förkastningszoner = Plattor rör sig längs med varandra

Konvergerande plattgräns med subduktionszon

A. Oceanplatta krockar med oceanplatta

• Bildar djupgrav och öbåge. Ex. Pacifiska plattan och Filippinska plattan =>

B. Oceanplatta krockar med kontinentplatta

• Bildar djupgrav och vulkanisk bergskedja. Ex. Nazcaplattan och Sydamerikanska plattan => Anderna

C. Kontinentplatta krockar med kontinentplatta

• Bildar bergskedja. Ex. Indiska plattan och Euroasiska plattan => Himalaya

Transform plattgräns

Plattorna glider utmed med varandra

• Spänningar lagras och löses ut ibland - Farligast för jordskalv

• Exempel:

• I anslutning till mittryggar

• Stilla havsplattan och Nordamerikanska plattan => San Andreas förkastningen i västra USA

Silikatmineral

Mineral med grunden i SiO2. Utger en majoritet av mineral på jorden (95% av volym).

Felsiska bergarter

* Kristalliserar vid lägre temperaturer
* Hög motsåndskraft mot kemisk vittring
* Känslig för nötning samtidigt väldigt hård.
* Spröd
* Längst ned i Bowens reaktionsserie

Metamorfos: Definition

Den mineralogiska förändring en bergart genomgår i fast tillstånd när bergarten utsätts för tryck och temperatur, som avviker från de som rådde när den bildades

\
Exempel: Granit blir gnejs

Granit

Grovgornig bergart bestående av flera mineral, dvs fältspat, amfibol & kvarts

Bildas främst genom uppsmältning av kontinental jordskorpa

Bergartscykeln

1. Vittring/erosion, transport, litifiering
2. Uppsmältning
3. Tryck och temperaturpåverkan
4. Metamorfos
5. Avsvalning, kristallisation

Förkastningar

Spröd deformation som sker högt upp i jordskorpan, dvs ofta “yngre” deformation.

Gips

Ett mineral bestående av kalciumsulfat. Bildas genom avdunstning av vatten rikt på salter (kalciumsulfat). Evaporit.

Generell regel för åldersbestämning av bergart och sediment

Bergarter som tränger in i en annan måste vara yngre än den de tränger in i. Sedimentlager som överlagrar en annan ostörd lagerföljd måste \n vara yngre än underliggande lager.

Tidigaste bildningen av Sveriges berggrund (tid)

3-2.5 miljarder år sen - Allra nordligast i Sverige

Mekanisk vittring

• Frostvittring (sprickor fylls med vatten och när det fryser så expanderar det)

• Rotsprängning

• Vindslipning

• Tryckavlastning (Berg som legat under mycket tryck har plötsligt mindre tryck och förändras därmed)

• Temperaturvariationer

• Saltspränging

Kemisk vittring

Påverkar enbart exponerade ytor. Den mekaniska vittringen förbereder för den kemiska. Drivs främst av Nederbörd och temperatur. Värst i fuktiga tropiska klimatzoner.

– Lösning - Ex: Karbonater

– Oxidation - Ex: Diabas

– Hydrolys - Ex: Granit

Talus

Vittrat material som rasar utoch bildar succesivt en brant intill en bergsida

Hydrolys

Kemisk process där en molekyl klyvs i två delar efter att en vattenmolekyl har adderats

\
Ex: Kalifältspat – lermineral (kaolinit)

Lösning (kemisk vittring)

När en syra, vanligen kolsyra bildas, H2CO3, och löser upp en bergarts mineral

* Kalcium i kalksten löses upp av kolsyran
* Inga rester vid nedbrytning av kalksten


1. Lösning av kalk grund till karstbildning - Yttrar sig som grottor exempelvis

Transgression

Strandzonen försjuts in mot land pga havsnivåförändring

Ökning av energi

Regression

Strandzonen för sig ut mot hav (från land ) pga havsförändringar

Minskning av energi

Oxidation

I järnrika bergarter, exempelvis diabas, oxideras tvåvärt järn till trevärt. ”Rostar”.

skillnader mellan bottenmorän och ytmorän

Bottenmorän - Bildas under inlandsis pga isen dras mot berg

\
ytmorän - Morän som transporterats upp mot ytan av inlandsisen pga spröda ytterzoner i inlandsisen. Den hamnar sen ovanpå dödis när inlandsisen regresserar och bildar småkulligt moränlandskap. Endast över HK

\
Ytmorän är lösare lagrad (mindre hårt packad), har generellt högre blockhalt, har generellt mera kantiga block, har generellt mera frostsprängda block.

Horisonter i en jordmån

O– Organogen ythorisont

A – Urlakningshorisont

B – Anrikningshorisont

C – Opåverkat material

Geotermisk gradient

Takten som temperaturen ökar med djupet under markytan, vanligen 25-30°C/km

Jordprofil: Podsol

Uppkommer på platser med mycket tallar. Lågt pH

\

1. Förna
2. Mår
3. Blekjord
4. Rostjord (Järnjoner fälls ut och skapar den röda färgen)

Naturlig Jordart

Jordprofil: Brunjord

Högt pH och närringsrik.


1. \
2. Mull
3. Anrikningsskikt
4. Naturlig jordart

\

Facies

Facies används för att beteckna en bildningsmiljö där en typ av material kan sedimentera. Olika facies kan gradvis övergå i varandra när förhållandena förändras (både i sidled och höjdled).

Transgression – Havet går in över land

Regression – Havet drar sig tillbaka

Svallning - Vågpåverkan

Randbildning

Formation, vanligen i form av en långsträckt rygg, avsatt längs inlandsisens kant vid ett längre stillestånd i isavsmältningen. Består vanligen av morän, men kan också bestå av isälvsmaterial och finsediment. Kan vara flera 10-tals meter mäktig.

\
Sker pga alltid en rörelse mot iskanten även om kanten står still.