Данный файл содержит Главы III – VIII
учебника «Геология и грунтоведение» автор , изд-во «Недра», М., 1977.
СОДЕРЖАНИЕ
Глава III. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
§ 8. Классификация горных пород
§ 9. Изверженные горные породы
§ 10. Осадочные горные породы
§ 11. Метаморфические горные породы
§ 12. Определение горных пород
Глава IV. ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
§ 13. Физическое выветривание
§ 14. Химическое выветривание
§ 15. Биологическое выветривание
Глава V. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВНУТРЕННИХ (ЭНДОГЕННЫХ) СИЛ ЗЕМЛИ
§ 16. Горообразование
§ 17. Вулканизм
§ 18. Землетрясения
Глава VI. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВНЕШНИХ (ЭКЗОГЕННЫХ) СИЛ ЗЕМЛИ
§ 19. Деятельность текучих вод
§ 20. Деятельность моря
§ 21. Деятельность ледников
§ 22. Озера и их отложения
§ 23. Деятельность ветра
Глава VII. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
§ 24. Образование подземных вод и их классификация
§ 25. Грунтовые воды
§ 26. Напорные воды и источники
§ 27. Законы движения подземных вод и методы искусственного понижения уровня грунтовых вод
Глава VIII. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ
§ 29. Понятие о геологическом возрасте
§ 30. Развитие жизни на Земле и главнейшие геологические события по эрам и периодам
§ 31. Четвертичные отложения
§ 32. Геологические карты
Глава III. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
§ 8. Классификация горных пород
Разнообразные горные породы, слагающие земную кору, представляют собой плотные или рыхлые минеральные агрегаты различного состава и свойств. Они могут состоять из нескольких различных минералов (их называют полиминеральиыми) или из одного минерала (мономинеральные породы). К полиминеральным породам относится, например, гранит, главными породообразующими минералами которого являются кварц, полевые шпаты, слюды и роговая обманка. Примером мономинеральных пород может служить гипс, состоящий из минерала того же наименования.
Различные горные породы широко применяют в строительстве дорог, мостов, зданий и других сооружений в качестве строительных материалов. Они также являются естественными основаниями сооружений. При устройстве выемок, заложении котлованов или постройке тоннелей приходится вести разработку горных пород. Это требует знания условий залегания горных пород и их физико-механических свойств.
Горные породы поверхностной толщи земной коры, находящиеся в сфере инженерного воздействия на них, в практике получили название грунтов.
По происхождению (генезису) горные породы разделяют на три большие группы: изверженные, или магматические, осадочные и метаморфические.
В свою очередь указанные группы делят на подгруппы по условиям происхождения согласно следующей схеме (табл. 2).
Группы и подгруппы горных пород по условиям происхождения (табл. 2).
группы | подгруппы |
Магматмческие | Интрузивные (глубинные) Эффузивные (излившиеся) |
Осадочные | Обломочные (рыхлые, сцементированные) Химические Органогенные Смешанные |
Метаморфические | Сланцеватые Несланцеватые |
§ 9. Изверженные горные породы
Изверженные (магматические) горные породы образовались путем застывания расплавленной магмы. Она образуется в глубоких недрах земной коры и представляет собой расплавленную сложную по составу силикатную массу, насыщенную различными газообразными веществами. В составе магмы содержится от 80 до 85% кремнезема ( ). Раскаленное вещество глубоких слоев земной коры удерживается в относительно твердом виде высоким давлением. При уменьшении давления, например в трещинах раскола, оно переходит в состояние огненно-жидкой и вязкой магмы, насыщенной газами и парами воды.
По трещинам в земной коре магма поднимается в поверхностные толщи или же изливается на дневную поверхность. Если магма не в состоянии прорвать поверхностные толщи и медленно охлаждается, не достигнув земной поверхности, то в этом случае образуются глубинные (интрузивные) горные породы. Таковы, например, граниты, сиениты и диориты. Если же магма изливается на поверхность Земли в виде лавы, то она сравнительно быстро охлаждается, образуя излившиеся (эффузивные), горные породы, например, диабазы, базальты, порфириты и др. Схема образования глубинных и излившихся горных пород показана на рис. 3.
При медленном остывании магмы и большом при этом давлении происходит полная кристаллизация минералов с выделением крупных кристаллов; при более быстром остывании образуются мелкие кристаллы. В том же случае, когда остывание магмы происходит очень быстро и при незначительном давлении, на поверхности земли происходит образование стекловидных или скрытокристаллических пород. 1олько в нижней части лавового потока могут образовываться мелкокристаллические породы, в верхней же части образуются некристаллизованные, иногда пористые породы (пемзы; туфы), что связано с выделением из лавы газов и паров.
Химический состав. В составе изверженных горных пород участвуют все известные химические элементы. Количество этих веществ в породах принято выражать в виде процентного содержания соответствующих окислов. Наибольшее распространение имеют:
SiO2, A12O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K20.
В сумме указанные окислы составляют около 98%, остальные 2% приходятся на другие, менее распространенные химические вещества.
По содержанию кремнезема (Si02) изверженные породы делят на четыре группы:
1. Кислые, SiO2>65% (граниты, кварцевые порфиры и др.).
2. Средние, SiO2 65—52% (сиениты, диориты, порфириты, трахиты и др.).
3. Основные SiO252—40% (габбро, базальты, диабазы и др.)
4. Ультраосновные, SiO2<40% (перидотиты, пироксениты и др.).
Прочность и устойчивость пород к воздействию агентов выветривания, а также некоторые технические свойства пород, например сцепление поверхности горных пород с вяжущими материалами, применяемыми при строительстве автомобильных дорог (цемент, битум, деготь и др.), тесно связаны с их химическим и минеральным составом.
Трещины и отдельности. При охлаждении магмы происходит уменьшение ее объема, что вызывает образование трещин в породе. Этими трещинами масса породы разделяется на отдельности, т. е. на куски или глыбы разнообразной формы. В зависимости от системы расположения трещин наблюдаются плитообразная, параллелепипедальная, глыбовая, многогранная, столбчатая и шарообразная отдельности.
Плитообразная отдельность образуется при наличии частых горизонтальных и весьма редких вертикальных трещин, что позволяет при разработке получать плиты породы крупных размеров (рис. 4, а).
В том случае, когда порода разбита частыми горизонтальными и вертикальными трещинами, отдельности имеют форму параллелепипеда (рис. 4, б).
При неправильной системе трещин получаются глыбовая или матрацевидная отдельности. Система трещин, пересекающих породу в нескольких определенных направлениях, приводит к образованию многогранной отдельности (рис. 4, в).
Трещины могут также разделять породу на многогранные столбы — столбчатые отдельности (рис. 4, г) — или шарообразные глыбы — шарообразные отдельности.
При организации разработки каменных горных пород необходимо учитывать наличие определенной системы трещин и отдельностей, так как от них во многом зависит направление разработок, способы ведения взрывных работ, вид и количество получаемой каменной продукции.
Структура. Структурой принято называть строение породы, определяемое различным сочетанием, размерами и формой составляющих породу минералов. Различают следующие основные виды структуры: кристаллически-зернистую, скрытокристаллическую, порфировую, стекловатую.
Полнокристаллическая (Кристаллически-зернистая) структура характеризуется тем, что порода целиком состоит из кристаллических зерен различных минералов. По величине зерен породы кристаллически-зернистой структуры делят на: а) весьма крупнозернистые— с максимальным размером отдельных кристаллов 10 мм и более; б) крупнозернистые — с размером кристаллов 10—5 мм; в) среднезернистые — с размером кристаллов 5— 1 мм; г) мелкозернистые — с размером кристаллов менее 1 мм. Кристаллически-зернистая структура присуща гранитам, сиенитам, диоритам и другим породам. В том случае, когда кристаллы минералов имеют удлиненную форму, структура носит название игольчатой.
Скрытокристаллическая структура характерна тем, что зерна минералов настолько малы, что отдельные кристаллы не видны даже в лупу. Эта структура присуща многим излившимся породам.
Порфировая структура характеризуется тем, что в некристаллизсванной или мелкозернистой основной массе выделяются редкие крупные кристаллы, называемые вкрапленниками (рис. 5). Такая структура наблюдается у порфиров, порфиритов и других пород. Если же вкрапленники имеются в мелкоили среднезернистой массе, то такую структуру называют порфировидной.
Породы со стекловатой структурой характеризуются отсутствием кристалличности у входящих в состав породы минералов. Обычно масса породы состоит из вулканического стекла, образовавшегося при быстром остывании магмы. Для пород с такой структурой характерен раковистый излом.
Сложение, или текстура, пород. Характер расположения зерен минералов в породе принято называть текстурой. Различают следующие виды текстуры: однородная, неоднородная, сланцеватая, пористая и др.
Однородная (массивная) текстура характеризуется беспорядочным, но равномерным расположением зерен минералов (гранит)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
