Метаморфических горных пород

Группа гнейсов: Ортогнейс образуется при метаморфизме кислых и средних магматических горных пород. Структура полнокри­сталлическая, крупно и среднекристаллическая. По минера­логическому составу аналогичен граниту. Состоит из орто­клаза, кварца, роговой обманки, авгита и биотита с примесью акцессорных минералов. Цвет – пестрый, розовый. От гранита и сиенита отличается слоистой текстурой.

Плагиоклазовый гнейс образуется при метамор­физме магматических пород. Структура полнокристаллическая, средне и мелкокристаллическая. Текстура плотная, слои­стая, иногда ленточная или слойчатая. По минералогическому составу аналогичен магматическим породам. Состоит из плагиоклаза, кварца, роговой обманки авгита и биотита с примесью акцессорных минералов. Цвет – пестрый, светлосе­рый. От гранита и диорита отличается слоистой текстурой.

Парагнейс образуется при высокой степени метамор­физма осадочных пород: глин и песчаников. Структура пол­нокристаллическая, средне и мелкокристаллическая. Тексту­ра сплошная слоистая, иногда ленточная или плойчатая. По минералогическому составу аналогичен плагиоклазовому гнейсу. От последнего отличается большим содержанием темноцветных минералов: биотита, авгита, роговой обманки и меньшим содержанием полевых шпатов. Цвет - пестрый, темно-серый. Метаморфические породы обладают кристаллической структурой, особенно характерны листовая, чешуйчатая, игольчатая и таблитчатая формы зерен, реже зернисто-кристаллические породы.

Группа сланцев: Хлористый сланец образуется в начальной стадии метаморфизма из осадочных и магматических пород. Состоит в основном из хлорита с примесью кристаллов кварца, иногда чешуек талька. Структура кристаллическая. Текстура плот­ная сланцеватая. Цвет зеленый. Легко царапается ножом.

Тальковый сланец образуется в начальной стадии метаморфизма из основных и ультраосновных магматических пород. Состоит из талька с примесью кристаллов кварца и че­шуек хлорита. Структура кристаллическая. Текстура плотная, сланцеватая. Порода мягкая, легко царапается ногтем. Из-за мягкости талька сланцеватость текстуры часто выражена слабо. На ощупь порода жирная, мыльная. Цвет светло-зеле­ный, светло-серый, серебристый.

Глинистый сланец образуется в начальной стадии метаморфизма как первый этап метаморфического изменения глинистых пород: алевролитов и аргиллитов. Состоит в ос­новном из глинистых минералов с примесью кристаллов квар­ца, чешуек серицита и хлорита. Структура тонкозернистая с отдельными участками кристаллического строения, или скрытокристаллическая. Текстура плотная, сланцеватая. Цвет раз­личный, зависящий от цвета исходной глинистой породы. От аргиллитов отличается более отчетливо выраженной сланце­ватостью. Глинистые сланцы легко раскалываются по гори­зонтальным плоскостям на плитки с матовой поверхностью.

Филлит образуется в начальной стадии метаморфизма как последующий этап изменения глинистых сланцев. Увели­чение давления и температуры приводят к полной 'перекри­сталлизации глинистого вещества и появлению обильных че­шуек хлорита и серицита. Структура кристаллическая. Тек­стура плотная сланцеватая. Состоит из тонкочешуйчатых кристаллов глинистых минералов, серицита, хлорита и кварца. Окраска филлита связана с цветом исходных глинистых сланцев и с цветом преобладающих минералов. От глинистых сланцев отличается шелковистым серебристым блеском по плоскостям сланцеватости.

Слюдяной сланец образуется на средней стадии ме­таморфизма как последующий этап метаморфического измененля глинистых сланцев и филлитов. Состоит из биотита, мусковита, кварца с примесью полевых шпатов и гранатов. Структура кристаллическая, чаще крупно и среднекристаллическая. Текстура плотная сланцеватая, иногда плойчатая. Цвет в основном серый, варьирует в широких пределах в за­висимости от соотношения светлой и темной слюды.

Группа пород с однородной текстурой: Мрамор образуется в процессе метаморфизма из оса­дочных карбонатных пород. Структура кристаллическая, мелко и среднекристаллическая. Текстура плотная однород­ная, По минералогическому составу мономинерален, состоит в основном из кальцита, поэтому бурно реагирует с НС1. В качестве примеси могут встречаться доломит, магнезит, кварц, графит, хлорит. Цвет у чистого скульптурного мрамора белый. В то же время мрамор в зависимости от примесей может быть различного цвета: от серого до черного, зеленоватого, розового, красного, желтого, кремового и т. д. Широко рас­пространены породы, обладающие пестрой пятнистой окрас­кой. Это обусловлено проникновением красящих растворов по многочисленным трещинам и внутренним пустотам.

Кварцит образуется при средней и высокой степени ме­таморфизма кремнистых и песчанистых пород. Структура кристаллическая, средне и мелкокристаллическая с плохо выраженной формой кристаллов кварца. Текстура плотная, однородная. Часто сохраняется реликтовая слоистая и косослоистая текстура. По минералогическому составу мономине­рален. Состоит в основном из кварца. В качестве примесей могут встречаться хлорит, гематит, лимонит, гранат, полевой шпат. Цвет светло-серый, серый, коричневый, красновато-ко­ричневый. От песчаника отличается более высокой проч­ностью и характером излома.

Таблица-определитель метаморфических пород

 

Текстура	Структура	Название породы	Минералогический состав	Цвет и характерные признаки
Слоистая плотная	Полнокристаллическая	Ортогнейс	Ортоклаз, кварц, роговая обманка, биотит, авгит	Пестрый, розовый
Плагиоклазовый гнейс	Плагиоклаз, кварц, роговая обманка, биотит, авгит	Пестрый темно-серый
Парагнейс	Плагиоклаз, кварц, роговая обманка, биотит, авгит	Темно-серый
Сланцеватая плотная	Поликристаллическая	Хлоритовый сланец	Хлорит, кварц	Зеленый
Тальковый сланец	Тальк, кварц	Светло-зеленый, серый, мыльный на ощупь
Слюдяной сланец	Биотит, кварц, мусковит	Белый, серый, черный с ярким слюдяным блеском
Скрытокристаллическая	Филлит	Глинистые минералы, серицит, кварц	Серый, черный со слабым слюдяным блеском
Глинистый сланец	Глинистые минералы	Цвет зависит от цвета исходной глины. Матовый блеск по сланцеватости
Однородная плотня	Мелкокристаллическая	Мрамор	Кальцит	Цвет различный. Бурно вскипает от HCl
Полнокристаллическая	Кварцит	Кварц	Цвет различный. Не вскипает от HCl, очень прочный

 

Инженерно-строительные свойства: Метаморфические горные породы обладают жесткими кристаллизационными связями между минеральными зерна­ми, что определяет их большую прочность на сжатие и раз­рыв. Наиболее прочными среди метаморфических пород яв­ляются породы с однородной текстурой: мрамор и кварцит. Предел прочности их на сжатие изменяется от 1000 кгс/см² до 5000 кгс/см². Эти породы наиболее устойчивы и в отношении выветривания.

Слоистые и, особенно, сланцеватые породы обладают яс­но выраженной анизотропностью механических свойств. В среднем прочность гнейсов на сжатие перпендикулярно слои­стости изменяется от 1500 кгс/см² до 3000 кгс/см². Возникаю­щие в процессе метаморфизма трещины в гнейсах обычно бывают заполнены различными слоями, поэтому ах прочность незначительно уменьшается по направлению слоистости. Гнейсы легко и быстро выветриваются. Наибольшей стой­костью против выветривания обладают кварцевые гнейсы. При увеличении содержания полевых пшатов и биотита уменьшается способность гнейсов сопротивляться выветрива­нию.

Наименее прочными и сильно анизотропными в отноше­нии механических свойств являются сланцы. Предел прочно­сти их на сжатие перпендикулярно слоистости изменяется. В очень широких пределах от 2000 кгс/см² до 100 кг/.см². Среди сланцев наибольшей 'прочностью 1000 кгс/см² — 2000 кгс./.см² обладают слюдяные сланцы. Прочность хлоритовых и таль­ковых сланцев редко достигает 1000 кгс/см² и чаще лежит в пределах 200—600 кгс/см². Наименее прочными среди слан­цев являются филлиты и глинистые сланцы, предел прочности на сжатие которых менее 200 кгс/см². В направлении по сланцеватости прочность на сжатие всех сланцев очень не­значительна. Все сланцы очень неустойчивы в отношении вы­ветривания и образуют на склонах рыхлые осыпи, состоящие из мелкой щебенки.

Наиболее широкое применение в строительстве имеют мрамор и кварцит из-за их большой прочности и устойчиво­сти против выветривания. Интенсивное выветривание слан­цев ограничивает использование их в качестве оснований со­оружений, несмотря на их значительную прочность.

 

Таблица описания метаморфических пород

 

№	Структура	Текстура	Тип метаморфизма	Исходная порода	Название	Примечание
1.	Зернистая кристаллическая	Беспоряд.	региональный	известняк	Мрамор	облицовочные
2.	Зернисто-кристаллическая	Массивн.	региональный	песчаник	кварцит	В строительстве в качестве щебня
3.	слоистая	Массивн.	локальная	известняк	Скарн.	Облицовка
4.	Зернисто-кристаллическая	Массив.	региональный	Основ. магматические породы	Гнейс	В строительстве
5.	Крупнокристалли-ческая	полосчатые	локальные	Ультра основные	серпентинит	Огнеупорный материал