Генетическая и инженерно-геологическая классификация горных пород, характеристики по которым оцениваются горные породы.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Генетическая и инженерно-геологическая классификация горных пород, характеристики по которым оцениваются горные породы.



В основе инженерно-геологических характеристик горных пород лежат факториальные признаки, к числу которых относятся физическая природа межминеральных (структурных) связей, вещественный состав и структура минерального скелета породы и порового пространства.

Наиболее существенные черты горных пород как физических тел находятся в непосредственной зависимости от природы и состояния межминеральных связей. По данным признакам различаются петрофизические классы (и подклассы) горных пород — твердых, глинистых (связных) и сыпучих (раздельнозернистых).

Петрофизические классы по указанному признаку объединяют породы, относящиеся к разным геолого-генетическим типам: магматические породы, образовавшиеся за счет магматических расплавов сложного силикатного состава; осадочные породы, возникшие за счет продуктов экзогенных геологических превращений минеральных масс земной коры, их переноса и последующего осаждения; метаморфические породы, представляющие собой продукты. преобразований первичномагматических и пер-вичноосадочных пород в твердом состоянии.

Инженерно-геологические особенности горных пород зависят от условий образования. Эти условия, называемые фациальпыми, сказываются практически на всех факториальных признаках горных пород и зависящих от них свойствах пород. По фациаль-ной принадлежности различаются фациально-генетические подтипы пород. Таковы подтипы интрузивных (абиссальных и гипа-биссальных) и эффузивных магматических пород; морских, континентальных и лагунных осадочных пород; контактово- и регио-нальнометаморфических пород.

Инженерно-геологпческпсклассы Основные свойства горных пород Подклассы Некоторые представители горных пород Характерные 1 особенности горных пород Некоторые физико-механические показатели
1. Силикатные массивно-кристаллические (магматические горные породы) Высокая прочность и стойкость, квазпизотропность физико-механических характеристик . Полнокрп-сталлпческне (интрузивные) породы б. Неполнокри-сталлические (эффузивные) породы Твердые Граниты, диориты, габбро, дуниты Базальты, порфиры, трахиты, андезиты Равномернозер-нистое кристаллическое строение Порфировое, скрытокристалли-ческое или стекловатое строение Пористость от незначительной до высокой асж = (1000—5000) X X 106 Н/м2, ар = 0,02-0,04 от веж,/кр>10. Водопроницаемы в случае трещиноватости
2. Силикатные и карбонатные кристаллические обычно сланцеватые (метаморфические горные породы) Резко выраженная текстурная, а иногда и трещинная анизотропность физико-механических характеристик ■ Размягченность от очень слабой до средней а. Регионально-метаморфические породы б. Контактово-метаморфические породы Филлиты, кристаллические сланцы, амфиболиты, кварциты, гнейсы, мигматиты, мраморы Роговики, спи-лозиты, скарны Сланцеватое сложение, выдержанность свойств на больших пространствах Невыдержанность строения и свойств на коротких расстояниях асж= (750-1800) X X Ю5 Н/м2, ор = 0,02-— 0,08 от осж, /кр > 5. Водопроницаемы по трещинам

 

3. Несилпкат-ные кристаллически-зернистые слоистые (осадочные) горные породы / Слоистая неоднородность. Растворимость в воде от средней до высокой а. Осадочные карбонатные породы б. Осадочные сульфатные породы в. Осадочные галоидные породы Кристаллические и скрытокри-сталлические известняки, доломиты, гипсы, ангидриты Каменная и калийные соли Слабая растворимость в воде. Прочность и стойкость средние Хорошая растворимость в воде о-сж= (120—1500) X X106 Н/м2, ор = 0,04 — 0,1 от асж, /кр>4 асж = 200-10^ Н/м2)Ор = 0,1 от асж/кр= 2. Практически водонепроницаемы
4. Окаменевшие глинистые (осадочные) горные породы Высокая размяг-чаемость, нередко резко выраженная анизотропность физико-механических характеристик а. Сланцеватые глинистые породы дислоцированных толщ б. Массивные, микро- и грубосло-истые глинистые породы слабоди-слоцированных или недислоцирован-ных толщ Глинистые, пес-чано-глинистые, глинисто-известковые и другие сланцы Аргиллиты, алевролиты, мергели и затвердевшие мергелистые глины, опоки и опоковид-ные глины Сцементированные, отчасти перекристаллизованные породы с резко выраженной, текстурной анизотропией свойств Окаменевшие твердые породы, не размокающие в воде, но сильно размягчающиеся асж = (350—500) X X106 Н/м2, ар = 0,02 -0,17отасж, /Кр= 2—3 Практически водонепроницаемы или слабопроницаемы по трещинам
5. Сцементированные обломочные (осадочные) горные породы Зависимость прочностных и деформационных характеристик от состава цементирующего вещества и характера обломочного (и детритусового) материала , а. Обломочные породы с кремнистой цементацией б. Обломочные породы с карбонатной цементацией Кремнистые конгломераты, песчаники, граувакки, туффиты Известковистые конгломераты, брекчии и песчаники а. Высокая прочность и стойкость б. Размягчаемы, но слабо. Прочность от средней до высокой Осж 1000-106 Н/м2, /кр= 8—10. Водонепроницаемы по трещинам и порам Осж ««• 850-106 Н/м2, /кр= 6—8. Водопроницаемы по трещинам и порам
Инженерно-геологически» классы Основные свойства горных пород Иодклассы Некоторые представители горных пород Характерные особещности горных пород Некоторые физико-механические показатели
  В зависимости от них прочность и стойкость пород изменяются от высокой (обломочные породы с кремнистой цементацией) до низкой (обломочные горные породы с глинистой и льдистой цементацией) в. Обломочные породно глинистой И ГЛИНИСТО-ГИПСО- вой цементацией г. Детритусовые сцементированные породы д. Обломочные породы о льдистой цементацией Глинистые и глинисто-гипсовые конгломераты, брекчии и песчаники Известняки-ракушечники, мел Вечномерзлые гравийно-галечные валунные, щебенистые, песчаные и песчано-глинпстые породы в. Сильная раз-мягчаемость г. Ноздреватое или тонкопористое строение, невысокая прочность д. Зависимость прочности от величины отрицательной температуры, льдистости и влажности осж ^ (250—300) X X10» Н/м2, /кр = 2—3. Практически водонепроницаемы Осж 1000-105 Н/м», /кр = 2. Водопроницаемость от низкой до высокой асж, как правило, ниже 100-Ю6 Н/м2, /КР = 1-2
6. Сильнотрещиноватые и выветре-лые (деградированные) твердые породы Зависимость свойств от степени трещиноватости и химического разложения (выветривания). Высокая водопроницаемость а. Выветрелыо и трещиноватые породы магматического происхождения б. То же, метаморфического происхождения в. То же, осадочного происхождения Сильнотрещиноватые и выветрелые граниты, диориты, базальты, порфиры и др. Сильно разрушенные кристаллические сланцы, гнейсы и др. Сильно разрушенные известняки, доломиты и обломочные сцементированные породы Резко пониженные показатели прочности и стойкости (разборные скальные горные породы) о-сж ss 50-10» Н/м2,Op равно или близко к 0, /кР = 1,5-2,0, кф == 10—20 м/сут
7.неокаменев-шие, но плотные глинистые породы Способность переходить в пластическое состояние при водонасыщешш Практически водонепроницаемы. Сжимаемость слабая и средняя. Коэффициент уплотненности по При-клонскому ^> 1 а. Водпоосадоч-ные слоистые, нередко микрослоистые породы б. Осадочные глинистые породы неправильного слоистого или неслоистого сложения в. Моренные (валунные) глинистые породы Глины, суглинки и супеси морского, лагунного и континентального происхождения Элювиальные глины (первичные каолины, бокситы, латериты и др.) Валунные глины, суглинки и супеси Слоистое сложение, пониженная прочность по увлажненным поверхностям слоистости Свойства слабо изучены. Рьонтак-ты в увлажненном состоянии всегда резко ослаблены Высокая прочность и жёсткость, слабая водопроницаемость ф=16—35°, с =(0,4 — - 1,5)10»Н/мя, /кр = 1,5, кф < 0,0л * м/сут
8. Среднеуплогненные или рыхло-сложенные со слабостойкой цементацией глинистые породы При водонасы-щении переходят в текучео состояние. Средне-и сильно сжимаемы, иногда обладают проса-дочностью. Коэффициент уплотненности по Приклон-скому 0 <Kd < 1 или Кd < 0 а. Водноосадоч-ные слопстые, нередко микрослоп-стые глинистые породы б. Континентальные макропористые глинистые породы Глины, суглинки и супеси морского, лагунного, континентального происхождения Лесс илессовидные глины, суглинки и супеси В зависимости от влажности породы могут находиться в твердом или пластичном состоянии Слабая водостойкость, иногда про-садочность ф= 14-23°, с = (0,2 -- 0,5) 10» Н/м2, /Кр = = 0,3—0,8, Аф < 0,0А м/сут
9. Глинистые осадки, не претерпевшие уплотнения Рыхлое сложение, нередко текучее состояние. Ко- а. Современные глинисто-илистые осадки Морские, лагунные, озерные и аллювиальные нлы Тиксотропность, высокая влажностьи сжимаемость Ф < 10°,с < 0,05 х Х10* Н/м», /кр=0,3, А; <0,0 Ам/сут

 

Инженерно-геологические классы Основные свойства горных пород Подклассы Некоторые представители горных пород Характерные особенности горных пород Некоторые физико-механические показатели
и цементацию эффициентуплотненности по При- КЛОНСКОМу Ki <; 0 б. Заторфован-ные глинистые осадки в. Почвы Заторфованные илы, илисто-глинистые осадки Почвы различных генетических типов глинистого состава Высокая влаго-емкостьисжимаемость Высокая сжимаемостьи размывае-мость  
10. Крупнообломочные несцементированные Высокая водопроницаемость и жесткость. Способность держать крутые откосы (под углом 30—45°) III. Раздельно: а. Каменистые и щебенистые накопления б. Валунно-га-лечные и гравели-стые отложения водоосадочного и ледникового пропс-хождения юрнистые (несвязные Отложениягорных обвалов,осыпей и россыпей Отложения аллювиального, делювиального, флю-виогляциального происхождения ') Практическинесжимаемы без сотрясения ф = 30-45°, /кр = = 1,0—1,5, кф = 50— 100 м/сут
11. Песчаные горные породы Хорошаяводопроницаемость. Свободные откосы устойчивы подуглом25—35° а. Крупнозернистые пески б. Среднезернистые пески в. Мелкозернистые и тонкозернистые пески Отложенияморские, элювиальные, пролювиаль-ные, озерные ипр. То же » Сжимаемы: (засчетрыхлогосложения) Уплотнение следует быстро заприложением нагрузки ф = 20-35°, /кр = = 0,5-0,8, кф = 5— 50 м/сутф20°, /кр = = 0,3—0,6,кф = 1 м/сут

 

10 Магматические горные породы - происхождение, состав, строение, особенности залегания в земной коре, физические свойства и применение

Магматическими горными породами называются породы, которые образовались в результате застывания магмы внутри земной коры или на её поверхности. Под магмой мы понимаем сложный силикатный расплав, расположенный в нижних слоях литосферы или в верхних слоях верхней мантии земли при температуре 1300ー-1500ーС, в туго пластичном состоянии.

Лава – магма, которая вышла на поверхность земли. Всего в природе насчитывается 600 видов магматических горных пород. По происхождению магматические горные породы подразделяются на

два класса: интрузивные (глубинные), и эффузивные (излившиеся).

Интрузивные (глубинные) – это магматические горные породы, образованные в результате застывания магмы внутри земной коры без прорыва её наповерхность. Эти породы образуются в условиях большого давления, больших температур. Остывание магмы происходит медленного и равномерного, кристаллы минералов успевают образоваться крупные, плотно прилегающие друг к другу, примером могут служить такие породы, как гранит, габбро, сиенит.

Эффузивные (излившиеся)– магматические горные породы, образованные в результате застывания магмы на поверхности земли или в при поверхностных зонах. Застывание происходит при низком давлении и температуре, быстрой отдаче теплоты и газовых компонентов. Кристаллы или совсем не видны или образуются мелкими не видны глазом (базальт, трахит). Так как остывание происходит быстро, в породах скапливаются пары воды и газы, в следствии этого образуются пустоты (каверны). Примером эффузивных пород служат:диабаз, базальт, липарит и др.

Основные структуры магматических горных пород: полнокристаллическая (крупнозернистая), скрытокристаллическая, стекловатая (аморфная), порфировая, порфировидная.

Полнокристаллическая структура – это структура, при которой в породе видны крупные кристаллы минералов невооружённым глазом. Этот вид структуры подразделяются на: крупнозернистую (размер кристаллов

>5мм), среднезернистую (размер кристаллов минералов от 1-5мм), мелкозернистую (размер кристаллов <1мм). Эта структура присущая интрузивным магматическим горным породам.

Скрытокристаллическая структура – это структура, при которой в породе кристаллы минералов, видны только под микроскопом. Эта структура присущая эффузивным магматическим горным породам.

Стекловатая (аморфная)– в породах с этой структурой кристаллы минералов отсутствуют (застывание породы на поверхности земли шло настолько быстро, что кристаллы минералов на успели выкристаллизоваться). Эта структура присущая эффузивным магматическим горным породам.

Порфировая – основная масса породы находится в аморфном состоянии, но в ней содержатся крупные кристаллы минералов. Эта структура присущая эффузивным магматическим горным породам.

Порфировидная – основная масса породы представлена мелко- и среднеструктура присущая интрузивным магматическим горным породам.

Основные текстуры магматических горных пород: массивная (плотная), пятнистая, шлаковая (пузырчатая), миндалекаменная, флюидальная, полосчатая.

Массивная (плотная)– порода сложена крупными кристаллами плотно прилегающими друг к другу или в породе нет кристаллов минералов и порода представлена аморфной массой; порода плотная не имеющая каверн и

пустот.

Пятнистая – неправильное чередование светлых и тёмных минералов.

Шлаковая (пузырчатая) – наличие в породе пустот, каверн.

Миндалекаменная – пустоты в породе заполнены вторичными минералами (опал, халцедон).

Флюидальная – в породе видны следы течения лавы.

Полосчатая – чередование светлых и тёмных полос.



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-29; просмотров: 384; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.212.120.195 (0.013 с.)