BOM200 Flashcards
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: mineral
En naturlig, fast, oorganisk förening med bestämd kristallstruktur. Minsta beståndsdel i
bergarter.
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: bergart
Ett aggregat av ett eller flera olika mineral
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: geotermiskt gradient
Takten som temperaturen ökar med djupet under markytan, vanligen 25‐30°C/km
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: olivin
Mineral, grönt, kiselfattigt, bildas vid hög temperatur, överst i Bowens serie. Neosilikat.
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: malm
En mineralisering som kan utvinnas med lönsamhet. Endast de mineral eller bergarter som innehåller ett värdefullt ämne i tillräckligt hög koncentration och i lämplig form för ekonomiskt lönsam utvinning kallas malmer.
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: morän
Osorterad jordart som bildas som en krossprodukt av en glaciär/inlandsis. Täcker stor del av
Sveriges yta.
Definiera kortfattat följande geologiska begrepp: gravsänka
En sänka som bildas när marken mellan en serie förkastningar sjunker. Det omvända kallas
horst.
Beskriv kortfattat tre olika typer av konvergerande plattgränser. Ange också ett geografiskt exempel (område) per typ. Du får använda max tre meningar för att beskriva respektive typ.
Oceanplatta krockar med oceanplatta - Bildar djupgrav och öbåge. Ex. Pacifiska plattan och
Filippinska plattan => Marianergraven och Marianerna
Oceanplatta krockar med kontinentplatta - Bildar djupgrav och vulkanisk bergskedja. Ex.
Nazcaplattan och Sydamerikanska plattan => Anderna
Kontinentplatta krockar med kontinentplatta - Bildar bergskedja. Ex. Indiska plattan och
Euroasiska plattan => Himalaya
Vid fältkartering av bergarter är det inte ovanligt att träffa på både granit (felsisk bergart) och
mafiska bergarter.
a. Beskriv med en mening vardera två olika processer som gör att vi kan finna dessa två
bergarter bredvid varandra (2p)
Diabasgångar, som en intrusion. Sura graniten har intruderat underifrån och kommit upp
genom den basiska bergarten. Veckningen har inte att göra med att vi ser dem tillsammans
Vid fältkartering av bergarter är det inte ovanligt att träffa på både granit (felsisk bergart) och
mafiska bergarter.
b. Bergartstyperna har några ingenjörsgeologiska skillnader, ge två exempel på hur de skiljer
sig. (2p)
Graniten är mer spröd med högre halt av kvarts vilket gör den känslig för nötning samtidigt
väldigt hård. Den är lättare än den Basiska bergarten. Basiska bergarten är seg och tung med
hög hållfasthet. En mer kompakt bergart.
Vid fältkartering av bergarter är det inte ovanligt att träffa på både granit (felsisk bergart) och
mafiska bergarter.
c. Om en tunnel skall byggas genom de båda bergarterna, vilka problem kan förväntas? Beskriv
minst ett problem för varje drivningsprocess; sprängning, injektering, utlastning
Graniten mer spröd men hårdare, kan slita mer på borrkronan, lättare att spränga men har
fler sprickor
Basiska bergarter är tyngre och kommer att krävas mer sprängmedel eller tätare borrning för
att kunna få loss berget. Tyngden gör att man får köra fler lastbilar. Kompaktheten ger färre
sprickor och sannolikt en tätare bergmassa.
Diabasgången kan ge fler sprickor i graniten i närzonen till gången, risk för sprickor och
vatteninläckage även sämre bergkvalitet
Bergartsgräns=sprickzon, blockutfall samt vattenläckage
Du har blivit anlitad som en ingenjörsgeologiskexpert i ett stort infrastrukturprojekt som kommer att
anläggas under en lång sträcka (300 km) i nord‐sydlig riktning mellan sjöarna Vänern och Vättern.
Trafikverket vill då ha en generell bild av vilka områden som varit under vatten sedan senaste istiden
och också vad man kan förvänta sig för egenskaper i olika områden.
Förklara kortfattat varför den högsta kustlinjen inom området varierar mellan den sydliga
och den nordliga delen av området. (3 p)
Inlandsisens tryck var större och under längre tid i norr än i söder.
Du har blivit anlitad som en ingenjörsgeologiskexpert i ett stort infrastrukturprojekt som kommer att
anläggas under en lång sträcka (300 km) i nord‐sydlig riktning mellan sjöarna Vänern och Vättern.
Trafikverket vill då ha en generell bild av vilka områden som varit under vatten sedan senaste istiden
och också vad man kan förvänta sig för egenskaper i olika områden.
Beskriv principiellt vilka jordlagerföljder som Trafikverket kan förvänta sig finna över
respektive under högsta kustlinjen.
Över HK understa till översta:
Berggrund - Kristallin/Sedimentär -> Morän -> Isälvssediment -> Torv - Vindsediment - Svämsediment
Under HK
Berggrund - Kristallin/Sedimentär -> Morän -> Isälvssediment -> Lera (glacial) -> Svallsediment -> Lera -> Torv - Vindsediment - Svallsediment - Svämsediment
Förklara kortfattat varför en lera som avsatts i sött vatten (exempelvis i Baltiska issjön) är
mindre skredkänslig än en lera som avsatts i salt vatten (exempelvis i Yoldiahavet)
Urlakning av saltskelett i Yoldia‐lerorna.
Förklara kortfattat skillnaden i bildningssätt mellan bottenmorän och ytmorän
Bottenmorän: Bildas under glaciären, består av material som plockats upp från marken och utsatts för högt tryck, ofta tättpackad.
Ytmorän: Bildas på eller nära glaciärens yta, består av material som kommit ovanifrån, ofta mindre kompakt och mer ojämnt fördelad.
Du har fått i uppdrag att
finna en bra grundvattentäkt för att försörja en kommun i Mellansverige på ca 30 000 invånare.
a) Vilken eller vilka typer av geologiska bildningar i jord anser du är mest intressanta att leta
efter för att finna en tillräckligt bra akvifer?
a) Rullstensåsar och isälvsdeltan
b) I ett område har man gjort borrningar och funnit en långsmal akvifer som är ca 200 meter
bred. Den mättade grundvattenzonen är ca 25 meter mäktig. Genom mätningar i
observationsrör vet man att grundvattenytans lutning (gradient) är ca 0,5 % i akviferens
längdriktning, vilket också är grundvattnets flödesriktning. Man har uppmätt materialets
genomsläpplighet (hydraulisk konduktivitet) till ca 10
‐3 m/s. Hur stort är vattenflödet genom akviferen?
b) Q = 10
‐3* 0,00520025 = 0,025 m3/s = 25 liter/s
c) Beskriv kortfattat vad du tror kan vara (generellt sett) två möjliga fördelar och två möjliga
nackdelar med att använda grundvatten istället för ytvatten för dricksvattenförsörjning!
c) 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).
Diagenes är ett sammanfattande begrepp för de processer som medför att en
sedimentär bergart bildas. Beskriv kortfattat dessa processer.
Diagenes
o Spontan nybildning av mineral (2p)
o Kompaktion. Sedimenten subsiderar, det litostatiska trycket ökar och
sedimentet kompakteras. Porositeten minskar. (2p)
o Upplösning. Ytterligare ökat tryck gör att mineralkornen löses upp i
kontakterna. (2p)
o Cementbildning och rekristallisation. Ju längre ner materialet transporteras i
jordskorpan ju varmare blir det. Det underlättar för ett antal kemiska
processer. Kristaller fälls ut i porutrymmet och materialet cementeras.
De sedimentära bergarterna delas in i ett antal huvudgrupper. Ange fyra av dessa!
(Ingen förklaring krävs).
o Klastiska
o Karbonatbergarter
o Kemiska
o Organogena
o Pyroklastiska
Nämn två exempel på återvinning av geologiska naturresurser som du själv använder.
Grundvatten, geoenergi
Kol bryts i stora mängder i Europa (bl annat av svenska Vattenfall) för att producera energi.
Förklara kortfattat hur brunkol och stenkol (bituminöst kol) bildas. Förklara kortfattat varför brunkol är mindre värdefullt än stenkol.
Genom kompaktion med temperaturökning och följande torrdestillation (pyrolys). Stenkol
bildas genom längre gången pyrolys.
Nämn två exempel på återvinning av geologiska naturresurser som du själv använder.
Återvinning av petroleumprodukter (plastflaskor, fleecekläder, plastförpackningar),
återvinning av metaller (burkar, batterier), återvinning av glas
Förklara kortfattat varför brunkol är mindre värdefullt än stenkol.
Stenkol har ett högre kolinnehåll (ca 84-91%) jämfört med brunkol (65-75 %), vilket
medför ett lägre energiinnehåll i brunkol.
Vilken mineralgrupp förekommer till över 90 % i jordskorpan?
Silikatmineral
Vilken mineralgrupp dominerar i kalksten?
Kalcit (Kalciumkarbonat)
Lermineral förekommer i olika former, dvs. två huvudsakliga skikt förekommer med olika
sammanhållningar/bindningar och i olika kombinationer. Vad består de två skikten av?
Tetraederskikt av silikatjonen SiO^-4_4 och oktaederskikt av aluminium med hydroxidjoner.
Vad utmärker lermineralet montmorillonit
Mineralet kan genom vattenupptagning svälla till flera gånger sin ursprungliga volym.
Mineralens bindning och struktur (kristallografin eller kristallformen) har avgörande
betydelse för deras egenskaper. Ge fyra ytterligare (obs, enbart fyra stycken) exempel på
igenkänningskriterier som vanligen används för att enkelt skilja på olika mineral!
Spaltbarhet, Hårdhet, Lyster, Färg, Streckfärg, Densitet, Magnetism
En naturlig, fast, oorganisk förening med bestämd kristallstruktur. Minsta beståndsdel i
bergarter.
Mineral
Ökning av berggrundens temperatur med djupet under markytan, vanligen 25-30°C/km
Geotermisk gradient
En formation, vanligen i form av en långsträckt rygg, avsatt längs inlandsisens kant vid ett
längre (upp till flera hundra år) stillestånd i isavsmältningen. Består vanligen av morän, men
kan också bestå av isälvsmaterial och finsediment. Kan vara flera 10-tals meter mäktig.
Randbildning
Metamorf bergart, omvandlad kalksten.
Marmor
En geologisk formation ur vilken grundvatten kan utvinnas i tillräcklig mängd för praktisk
användning (ex dricksvatten, bevattning, processvatten)
Akvifer
Den kompassriktning (0-359°) från norr som tillsammans med stupning beskriver
orienteringen hos en geologisk struktur, ex en spricka
Strykning
Ett bergblock som genom förkastningar höjts upp relativt omgivningen. Det omvända kallas
gravsänka.
Horst
En rullstensås avsatt under högsta kustlinjen är vattentäkt för en mellanstor stad. Åsen är ca 300 meter
bred. Mitt i åsens centrala del hittar man vid en borrning isälvsmaterial från markytan och hela vägen
ner till berggrunden. I botten är isälvsmaterialet mycket grovkornigt (sand, grus och sten) medan det
närmare markytan består av sand. Ut emot sidorna på åsen finner man att isälvsmaterialet inte är lika
grovkornigt. Det underlagras här också av morän och överlagras av finsediment (lera) och
svallsediment.
a. Varför saknas morän i åsens centrala del
Vid avsättningen har isälvens flöde varit så kraftigt att den tidigare avsatta moränen spolats
bort.
En rullstensås avsatt under högsta kustlinjen är vattentäkt för en mellanstor stad. Åsen är ca 300 meter
bred. Mitt i åsens centrala del hittar man vid en borrning isälvsmaterial från markytan och hela vägen
ner till berggrunden. I botten är isälvsmaterialet mycket grovkornigt (sand, grus och sten) medan det
närmare markytan består av sand. Ut emot sidorna på åsen finner man att isälvsmaterialet inte är lika
grovkornigt. Det underlagras här också av morän och överlagras av finsediment (lera) och
svallsediment.
Beskriv kortfattat (max 5 meningar) hur lagerföljden vid åsens sidor uppstått.
Först avsättning av bottenmorän under inlandsisen, sedan isavsmältning med avsättning av
isälvsmaterial från en isälv på moränen. Därefter retirering av isfronten och sedimentation av
lera i djupt och lugnt vatten över isälvsmaterialet. Slutligen landhöjning och vågerosion med
avsättning av svallsediment över lera.
Utifrån genomförda undersökningar har åsens tvärsnittsarea för grundvattenflöde uppskattats
till 6000 m2. Man har uppmätt en lutning (gradient) på grundvattenytan längs åsen på i
medeltal 0,6 % och genom siktanalyser har en hydraulisk konduktivitet på 10-4 m/s
uppskattats. Hur stort är det naturliga grundvattenflödet längs åsen?
Darcy’s lag: Q=Kdh/dlA = 10^-4 m/s * 0,006 * 6000 m2 = 0,0036 m3/s = 3,6 l/s.
Exempel och definition på mekaniska vittringsprocesser
- Frostvittring, is har lägre densitet än vatten, expanderar och sönderdelar på så vis
material, tidigare vittring krävs. - Rotsprängning, rötter expanderar i tidigare sprickor i berggrunden.
- Vindslipning, vind medförande slipande material eroderar annat material.
- Tryckavlastning, förändrad/e tryckförhållanden och spänningsbelastning.
- Saltsprängning, salt kristalliserar i sprickor.
- Solsprängning/exfoliation, temperaturväxlingar orsakar förändrade spännings-/tryckförhållanden pga att mineral har olika värmeledningsförmåga.
Exempel och definition på kemiska vittringsprocesser
- Lösning, kolsyra bildas av CO2 och HO2 i regnvatten och i marken. Kolsyran löser upp karbonater. Inga restprodukter.
- Hydrolys. Vätejoner från kolsyra bildad enligt ovan ersätter kaliumjonen i fältspater och löser upp materialet. Restprodukter.
- Oxidation, reaktion då en eller flera elektroner avges. Materialet oxideras.
Vilka är de vanligaste förstärkningsåtgärder som kan vidtagas för förstärkning och tätning av bergrum
och tunnlar? Ge namn på åtgärden och en kort beskrivning vad den innebär
- Bultning - Bultning tillgår så att man borrar hål (flera meter) genom det bergparti som skall
förankras, och vidare in i friskt berg. I hålen sättes sedan bult som antingen gjuts fast eller
förankras med expander. Därefter monteras bricka och mutter på bulten, som efter inspänning
håller bergpartiet på plats. - Sprutbetong - Metoden tillgår så, att man på den rena bergytan (dvs efter skrotningen) med
högt tryck sprutar en finkornig betongblandning, tills man uppnår en lagertjocklek av någon
eller några centimeter. Resultatet blir ett tunt valv, som i sig har en icke obetydlig bärförmåga,
men som också hjälper det efter sprängningen skadade berget att fungera som ett kraftigt valv.
Dessutom ger sprutbetongskiktet ett gott skydd mot ras av mindre stenar och block. Sådana
mindre ras är ofta orsak till olyckor under byggnadstiden. Därför förses ofta tunnlar och
bergrum med sprut-betong snarast möjligt efter utsprängningen. - Ingjutning - En tunnel eller ett bergrum kan självfallet förses med kraftiga väggar, tak och golv
av armerad betong. En sådan förstärkning blir naturligtvis mycket bra, men priset för den blir
också högt. Konstruktionen som sådan är dyrbar, men också utrymmeskrävande. För att få en
viss effektiv volym, måste den utsprängda volymen vara så mycket större som den volym
konstruktionen kräver. Därför väljer man denna metod endast i undantagsfall, t ex när man
stöter på dåligt berg med mycket låg hållfasthet eller omfattande lerzoner (t.ex.
Hallandsåstunneln). Andra situationer där betongvalv kan krävas, är om man har extremt stora
spännvidder. - Tätningsåtgärder - När man vill täta en tunnel eller ett bergrum, försöker man fylla de närmast
kringliggande sprickorna med något material, vanligen cement. Man borrar hål i berget med
lämpliga mellanrum, renspolar hål och sprickor med vatten och pressar in tätningsmaterialet
som sprider sig i de sprickor som är genomborrade. De två injekteringsmetoder som används
idag, är förinjektering och efterinjektering. Dvs före och efter sprängning. Före sprängning är
att föredra.
Du har blivit anlitad som en ingenjörsgeologisk expert i ett stort infrastrukturprojekt som kommer att
anläggas under en lång sträcka (300 km) i nord-sydlig riktning mellan sjöarna Vänern och Vättern.
Trafikverket vill då ha en generell bild av vilka områden som varit under vatten sedan senaste istiden
och också vad man kan förvänta sig för egenskaper i olika områden.
a. Förklara kortfattat varför den högsta kustlinjen inom området varierar mellan den sydliga och
den nordliga delen av området.
Inlandsisens tryck var större och under längre tid i norr än i söder.
Du har blivit anlitad som en ingenjörsgeologisk expert i ett stort infrastrukturprojekt som kommer att
anläggas under en lång sträcka (300 km) i nord-sydlig riktning mellan sjöarna Vänern och Vättern.
Trafikverket vill då ha en generell bild av vilka områden som varit under vatten sedan senaste istiden
och också vad man kan förvänta sig för egenskaper i olika områden.
Trafikverket är särskilt intresserat av jordarterna glacial lera, morän, torv, svallsediment och
isälvsmaterial, Beskriv vilka av dessa jordarter som förekommer under respektive över högsta
kustlinjen (HK) i området och vilken lagerföljden med dessa fem jordarter är över och under
HK. Använd gärna en enkel skiss
Under HK: morän – isälvsmaterial – glacial lera - svallsediment - torv
Förklara kortfattat varför en lera som avsatts i sött vatten (exempelvis i Baltiska issjön) är
mindre skredkänslig än en lera som avsatts i salt vatten (exempelvis i Yoldiahavet)
Urlakning av saltskelett i Yoldia-lerorna.
En sedimentär bergart bildas genom att lösa sediment omvandlas till en bergart genom en
process som kallas diagenes. Några exempel på sediment är sand (exempelvis avsatt på en
strand), lera (exempelvis avsatt i djupt och lugnt havsvatten), silt (exempelvis avsatt i en sjö
med relativt lugnt och djupt vatten) och stenigt grus (exempelvis avsatt i botten på ett
strömmande vattendrag såsom en å). Vilket är det korrekta namnet på den klastiska
sedimentära bergart som bildas av vart och ett av de sediment som nämns ovan?
Sandsten, skiffer (lersten), siltsten, konglomerat
Beskriv kortfattat hur kalksten uppstår och vilket mineral som är dominerande i denna
bergart.
Kalksten bildas genom deponering av kalkslam i djuphavet från växter, plankton mm som
genom diagenes förfastas till en bergart. Består huvudsakligen av mineralet kalcit.
Du undersöker de sedimentära bergarternas lagerföljd i ett område och drar slutsatsen att en
succesiv höjning av havsnivån har inträffat (transgression). Nämn en lagerföljd av
sedimentära bergarter som du anser vara bevis för en transgression. Motivera med max 2
meningar
Sandsten – skiffer - kalksten
Man delar in magmatiska bergarter utifrån deras bildningsmiljö (position) och deras kemiska
sammansättning. Nämn tre olika typer av bergarter med hänsyn till dess bildningsmiljö (plats)
och dess kemiska sammansättning (kiselinnehåll).
Bildningsmiljö: Djupbergart, gångbergart och ytbergart
Kemisk sammansättning: Mafisk, Intermediär, Felsisk
Kiselinnehållet påverkar bergartens egenskaper. Beskriv kortfattat generella skillnader
avseende sprödhet, sprickfrekvens, motståndskraft mot mekanisk vittring och densitet mellan
en bergart med hög kiselhalt jämfört med en låg kiselhalt.
Felsisk (hög kiselhalt) mera spröd, mera sprickrik, högre motståndskraft mot mekanisk
vittring och lägre densitet.
Hur definieras begreppet risk i tekniska/vetenskapliga sammanhang?
Sannolikhet kombinerat med konsekvens.
Beskriv kortfattat två egenskaper (max 2 meningar per egenskap) hos jordarten som påverkar
möjligheterna för bindning (fastläggning) av föroreningar vid det geologiska materialet i
marken.
Organisk halt och kornstorlek
Beskriv kortfattat tre sätt (max 2 meningar per sätt) som människor kan exponeras för
föroreningar inom ett förorenat område.
Inandning av ångor, inandning av damm, intag av jord, intag vatten, hudkontakt, intag av
växter, (intag av djur).
Den kompassriktning (0-359°) från norr som tillsammans med stupning beskriver
orienteringen hos en geologisk struktur, ex en spricka.
Strykning
Geografisk yta där det gäller särskilda föreskrifter till skydd för råvattnet som används i en
vattentäkt.
Vattenskyddsområde
Metamorf bergart, omvandlad kvartsrik sandsten, vittringsbeständig.
Kvartsit
Fast oorganisk förening som finns i naturen och har bestämd kristallstruktur och kemisk
sammansättning.
Mineral
Samlingsnamn på de kemiska, fysiska och biologiska processer som påverkar sediment från
avlagring till dess att de omvandlats till en fast bergart.
Diagenes