Інженерно-геологічні особливості магматичних, метаморфічних, осадових гірських порід - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Інженерно-геологічні особливості магматичних, метаморфічних, осадових гірських порід
Магматичні гірські породи, їх походження та класифікація, структура і текстура, форми залягання, види окремостей, будівельні властивості. Особливості осадових порід. Класифікація уламкових порід. Класифікація і характеристика метаморфічних порід.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
«Інженерно-геологічні особливості магматичних, метаморфічних, осадових гірських порід»
2.6 Органогенні (біохімічні) породи
3.1 Особливості метаморфічних порід
3.2 Класифікація і характеристика метаморфічних порід
Налічується близько 600 видів та різновидів магматичних порід. Вони виникають при охолодженні розплавленої магми, що утворюється в земних надрах і являє собою силікатну за складом масу, насичену різноманітними газами та водяною парою. Розплавлена магма тріщинами та розломами проникає у напрямку поверхні землі. В одних випадках вона захолоняє в надрах і таким чином утворюються глибинні (інтрузивні) магматичні породи, в інших випадках вона досягає поверхні землі і таким чином утворюються виливні (ефузивні) магматичні породи; останні є аналогами глибинних.
Умови охолодження магми на глибині та на поверхні (чи близько до поверхні) Землі різні. Глибинні порода утворюються в умовах високого тиску, повільного та рівномірного охолодження. В цьому разі відбувається повна розкристалізація магми, утворюються щільні, масивні, повнокристалічні породи, що залягають великими масивами (граніт, габро).
Ефузивні магматичні породи формуються в умовах низького тиску і температури, при швидкому охолодженні та виділенні газових компонентів. Магма не повністю кристалізується, виникають породи з великою кількістю аморфного скла, нерідко з великою пористістю (базальт, пемза). Ефузивні породи, що утворилися в палеозойській ері і раніше, називають стародавніми (палеотипними), а в більш пізній час - молодими (кайнотипними). В палеотипних породах відбулися вторинні процеси, хімічні реакції, що призвели до появи вторинних мінералів (приміром, хлориту у складі діабазів).
Магматичні породи класифікуються також за вмістом двоокису кремнію SiO2. Якщо у їх складі SiO2 >75% вони ультракислі, 65…75% - кислі, 52…65% - середні, 40…52% - основні,SiO2< 40% - ультраосновні. Цей розподіл магматичних порід за вмістом кремнезему має певне практичне значення: породи з невисоким вмістом SiO2 мають більшу питому вагу, нижчу температуру плавлення, краще поліруються. При зменшенні вмісту SiO2 забарвлення змінюється від світлого до темного, поступово зникає вільний кварц і збільшується вміст піроксенів, підвищується в'язкість порід.
До складу магматичних порід входить велика кількість первинних мінералів (польові шпати, амфіболи, піроксени, кварц, слюди), що утворилися ендогенним шляхом, а також зустрічаються вторинні мінерали (карбонати, глинисті), які виникли з первинних мінералів при їх вивітрюванні. Кількість цих мінералів свідчить про ступінь вивітрилості порід.
Властивості порід в значній мірі залежать від внутрішньої будови та складу їх. В зв'язку з цим виникає необхідність у вивченні структури та текстури гірських порід.
Структура інтрузивних магматичних порід завжди кристалічно-зерниста; вона буває:
· - рівномірнозерниста: крупнозерниста (розмір зерен більш ніж 5 мм), середньозерниста (1…5 мм), та дрібнозерниста (менше 1мм)
· - порфироподібна - коли серед маси дрібних чи середнього розміру зерен зустрічаються значно крупніші (порфирові вкраплення).
· порфирова - серед аморфного вулканічного скла зустрічаються окремі зерна мінералів;
· прихованокристалічна, коли вкраплені у вулканічне скло зерна дуже малі за розміром;
· склувата - зерна мінералів відсутні, порода складена вулканічним склом.
· масивна - рівномірне, щільне розміщення зерен мінералів в масиві гірської породи;
· смугаста - чергування смуг із різним мінеральним складом, кольором або різною структурою;
· шлакова - порода містить в собі великі пори, пустоти, залишені пухирцями газів, що виділялися з лави;
· плямиста - на фоні однорідної маси вирізняються плями іншого кольору;
· очкова - плями мають округлу форму;
· флюїдальна - зерна зорієнтовані в напрямку потоку.
Ефузивні магматичні породи залягають у вигляді різноманітних потоків, покривів та куполів залежно від рельєфу місцевості та складу магми.
Форми залягання інтрузивних порід розподіляються на січні та згідні. До січних відносять батоліти, жили, штоки, дайки і гарполіти. До згідних - лаколіти, лопотіти (див. рис. 1).
Батоліт - це велика магматична інтрузія, площа якої перевершує 100 км2, в плані батоліт має овальну форму, подекуди з нього можуть виступати куполи.
Гарполіт у розтині має серпоподібну форму, у плані - овальну.
Шток - частіше невеликого розміру інтрузія стовпоподібної або неправильної форми.
Дайка - плитоподібна за формою, стрімкопадаюча інтрузія, має невелику товщину і значну протяжність.
Лаколіт - це інтрузія грибоподібної форми, розміром до 10 км2; магматичний розплав проникає в міжшаровий простір, злегка підіймаючи верхні шари гірських порід.
Лополіт - блюдцеподібне магматичне утворення, що залягає узгоджено із тими породами, що вміщують його.
Сіл - жила пластова, утворена внаслідок проникнення магми між шарами осадових порід таким чином, що підошва жили є покрівлею нижнього шару, а покрівля являє собою підошву верхнього шару. Особливістю сілу є зберігання постійної потужності - від кількох см до десятків метрів.
Рисунок 1 - Форми залягання магматичних гірських порід:
1 - батоліт; 2 - лаколіт; 3 - жила; 4 - шток; 5 - дайка; 6 - лавовий покрив; 7 - вулканічний конус; 8 - осадові гірські породи.
При охолодженні магми зменшується її об'єм, що призводить до виникнення тонких тріщин в масивах гірських порід. Такі тріщини розділяють породу на блоки певної форми, які називаються окремостями. Приміром, гранітам притаманна матрацеподібна окремість, діоритам - кульова, базальтам - стовпчаста.
Вид окремостей має значення при розробці гірських порід, він в деякій мірі полегшує видобуток, розколювання та обробку матеріалу. Стовпчаста окремість базальту, приміром, сприяє видобутку та застосуванню його для брукування шляхів.
Невивітрілі магматичні породи мають високі будівельні властивості, обумовлені мінеральним складом та жорсткими кристалізаційними зв'язками між окремими зернами. Найміцнішими є породи, з дрібнозернистою і рівномірнозернистою структурою та масивною текстурою. Меншу міцність мають породи крупнозернисті, з порфировою та склуватою структурою. Смугаста текстура полегшує розробку гірської породи, але знижує її якість.
Значна частина магматичних порід, що залягають близько від поверхні Землі, зазнають значних змін внаслідок фізичного (розтріскування) та хімічного (хімічні реакції) вивітрювання. Так утворюється рапаківі („гнилий камінь”) та каолініти.
Міцність магматичних порід оцінюють межею міцності при стисканні зразків. Так, для гранітів, сієнітів. вона дорівнює 1200ј2500 кг/см2, для діоритів, андезитів - 1500ј3000 кг/см2, для габро, діабазів, базальтів - 2500ј5000 кг/см2. Але слід враховувати, що в природних умовах, в масивах гірські породи звичайно розбиті системою тріщин, що значно знижують міцність.
В цілому на оцінку надійності магматичних гірських порід впливає ступінь їх вивітрілості, наявність тріщинуватості, форми залягання, структура, текстура т. ін.
Осадові гірські породи є вторинними породами. Вони утворюються на поверхні землі, де під впливом води, повітря, живих організмів і сонячної енергії постійно змінюється поверхневий шар літосфери, руйнуються первинні гірські породи і мінерали. Продукти руйнування транспортуються на схилах під впливом сили тяжіння, переносяться вітром або водою, осідають із водяних розчинів.
Зміна форми залягання, мінерального складу та місця залягання гірської породи під впливом фізичних та біологічних чинників називається вивітрюванням. Виділяють три типи вивітрювання гірських порід: фізичне, хімічне та біологічне. Внаслідок дії атмосферних чинників, таких як коливання температури повітря та вода, відбувається фізичне вивітрювання первинних гірських порід, тобто, руйнування їх внаслідок розширення мінералів при нагріванні та стискання при охолодженні. Оскільки гірські породи неоднорідні за своїм мінералогічним складом, а різні мінерали змінюються в об'ємі при нагріванні та охолодженні по-різному, то порушується зв'язок між окремими мінералами. На контактах поміж ними з'являються щілини, в них потрапляє вода, повітря, проникає коріння рослин, оселяються лишайники та бактерії. Усе це з часом зумовлює руйнування масивної кристалічної породи і сприяє створенню уламків.
Виділяють певні стадії утворення уламкових осадових гірських порід:
- перетворення первинного осаду в гірську породу (діагенез); при цьому витискується зайва волога, з'являються кристалічні зв'язки, інколи відбувається цементація.
Фізичне руйнування гірських порід спричинюється і льодовиками. Льодовикові маси під час руху механічно подрібнюють та переносять уламки кристалічних порід, перетворюючи їх на валуни, гальку, пісок і. т. ін..
Руйнує тверді гірські породи і вітер внаслідок обточування скель дрібними, зваженими рухомим повітрям, уламками (коразія).
Вітер видуває (дефляція) уламки (частки) і переносить їх на великі відстані. При зменшенні швидкості вони відсортовуються і відкладаються. Утворюються так звані еолові відклади (піски, леси)
Значну роль в утворенні гірських порід відіграють річки. Величезна кількість змитих текучими водами піску, глини, пилу відкладається в долинах, дельтах річок, морях, океанах.
Помітну роботу виконують дощові і снігові води. Вони переносять продукти руйнування (пісок, мул, глину), сортують і відкладають наносні породи, розчиняють різні хімічні сполуки.
Велику руйнівну роботу виконують також морські хвилі - руйнують, подрібнюють скелясті береги, переносять і обробляють продукти руйнування, відкладають їх, утворюючи потужні товщі осадів.
Внаслідок сукупної дії всіх чинників, які беруть участь у фізичному руйнуванні, кристалічні порода на поверхні Землі перетворюються на брили, валуни, гальку, щебінь, жорству гравій, пісок; при цьому мінералогічний склад уламків не змінюється. Вказані породи називаються уламковими осадовими породами.
Фізичне вивітрювання сприяє розвитку хімічного вивітрювання, яке відбувається під впливом води, кисню, вуглекислоти та інших газів, що містяться в повітрі.
Внаслідок хімічного вивітрювання змінюється хімічний склад мінералів і вони перетворюються на сполуки з іншою будовою і властивостями. Процеси хімічного вивітрювання досить складні і різноманітні. Це розчинення, окислення, гідратація, гідроліз, каолінізація, карбонізація, серпентинизація, бокситизація.
Одним з основних чинників хімічного вивітрювання є вода. Вона розчиняє мінерали, зволожує продукти їх розкладу, входить до складу мінералів. Наявність у воді вуглекислого газу посилює гідроліз. Суть цього процесу полягає в тому, що в кристалічних просторових гратах мінералів іони лужних металів замінюються іонами водню дисоційованої води.
Дуже поширеним у природі є процес окислення, коли кисень повітря проникає в товщу гірських порід і взаємодіє з ними. Окислюються здебільшого породи, що містять сполуки оксиду заліза або інші елементи, здатні окислюватися. Внаслідок окислення змінюється будова, колір породи, утворюються вторинні мінерали.
Гідратація - це хімічне приєднання до мінералів води. Сполуки, що утворюються в процесі гідратації, називаються гідратами.
Каолінізація - складний процес хімічного вивітрювання, суть якого полягає в дії води і вуглекислоти, внаслідок чого утворюються глинисті мінерали. Наприклад, з польових шпатів утворюється каолініт.
Карбонізація - це процес зміни гірської породи, у результаті якого утворюються карбонати кальцію, магнію, заліза та ін.
Серпентинизація - процес перетворення магнезіально-залізистих мінералів на серпентин.
Бокситизація полягає в тому, що в умовах вологого і теплого клімату алюмосилікатні гірські породи вилуговуються природними водами, багатими на органічні кислоти .Так утворюється мінерал боксит.
Продукти хімічного вивітрювання не залишаються без змін. Вони взаємодіють між собою і утворюють досить складні сполуки, виникають нові вторинні мінерали - алюмосилікати і феросилікати або глинисті мінерали. Таким шляхом утворюються хімічні осадові гірські породи, до яких належать вапняки, гіпси, доломіти, соляні поклади та ін.
Біологічне вивітрювання - це фізичні і хімічні зміни мінералів і гірських порід під впливом рослинних і тваринних організмів. Коріння рослин (досягає 10-20 м) механічно розпушує породу, залишаючи після себе кореневі ходи, якими в грунт надходить вода з розчиненими в ній вуглекислим газом і киснем. З ростом коріння зростає напруженість рослини, розширюються тріщини навіть у скелях. Досліди свідчать, що корінь діаметром 10 см і довжиною 100см може зрушити брилу породи масою 30-50 т. Це сприяє фізичному вивітрюванні гірських порід.
У процесі життєдіяльності коріння рослин зі своїх клітин виділяє вуглекислий газ і органічні кислоти, що руйнують мінерали. Відбувається повний розпад мінералу, його біохімічне вивітрювання. Значну роль у вивітрюванні відіграють водорості, лишайники, мохи та мікроорганізми. Бактерії, гриби і водорості руйнують мінерал в 20 разів швидше, ніж фізичні чинники. Так, деякі бактерії в процесі життєдіяльності виділяють азотну кислоту, яка руйнує порівняно стійкі гірські породи. Польові шпати під впливом мікроорганізмів, зокрема діатомових водоростей, перетворюються на глину. Таким шляхом утворюються органогенні осадові породи, різноманітні за складом і походженням:
- зоогенні (вапняки - черепашники, крейда);
- органогенні (торф, вугілля, діатоміти);
- сапропелеві (мули, сапропелі, асфальт, бітум).
Часто пухка вторинна порода переноситься за допомогою води, вітру, льоду на далекі відстані. Під час транспортування осадові породи сортуються за розмірами і масою часток, певною мірою змінюється їх хімічний склад. З осадових порід складається верхня частина літосфери, отже вони знаходяться в зоні інженерної діяльності людини і найчастіше використовуються як основа, середовище та матеріал для будівництва.
Осадові породи значного мірою відрізняються від інших гірських порід за рядом ознак: це шаруватість залягання, пористість, характерний мінеральний та хімічний склад, залежність складу і властивостей від кліматичних умов, вміст органічних залишків.
Шаруватість - це властивість утворювати своєрідну макротекстуру - специфічну форму залягання осадових гірських порід. Віділяють такі форми:
- шари (пласти, верстви) - однакові за складом, кольором та розміром часток значної потужності (найкоротша відстань між покрівлею і підошвою) та протяжності з чітко вираженими площинами нашарування - покрівлею і підошвою; це поверхні що відокремлюють його від молодого і давнього шарів;
- прошарки - шари невеликої потужності і протяжності;
- пропластки - шари невеликої потужності, але значної протяжності; .
- лінзи - це поклади значної потужності, але незначної протяжності.
Декілька шарів невеликої потужності складають пачку. Група шарів різної потужності, що мають спільний склад та вік, називається товщею.
У більшості випадків осадові гірські породи морського походження мають горизонтальне залягання шарів. Континентальні накопичення характеризує велика кількість лінз, виклинювання шарів, похиле залягання, фаціальне заміщення. Під впливом повітряних або водяних течій утворюються асиметричні знаки брижів. Останні зазвичай перекриті іншими накопиченнями („поховані”)
Шаруватість виникла внаслідок зміни умов утворення (періодична зміна складу матеріалу, перерва в накопиченні і т. ін.).
Пористість - це наявність великого об'єму пор у складі породи. Ця властивість характерна для більшості осадових порід, за виключенням хімічних осадів. Пори бувають дрібні, середні, великі та каверни. Загальна величина пористості мулу досягає 70ј80%, глини, суглинку - 40ј60%, лесів - 48ј52%, пісків - 35ј40%; пісковиків - 10ј15%. Пористість - це відношення об'єму пор Vп до об'єму всієї породи V, тобто
Частіше користуються коефіцієнтом пористості, який показує відношення об'єму пор до об'єму твердих часток Vч в породі:
За мінеральним і хімічним складом осадові породи також відрізняються від магматичних і метаморфічних. Крім первинних мінералів (кварцу, слюди) до складу осадових порід входить значна кількість вторинних мінералів (каолініт, гіпс, кальцит). У багатьох випадках вторинні мінерали відіграють головну роль (в глинах, наприклад). Загалом склад осадових порід значно бідніший, ніж магматичних, але вивчати його важче, тому що в них крім кристалічних, зустрічаються аморфні мінерали, а також, пилуваті, глинисті і колоїдні частки. За хімічним складом значну частину осадових порід складають карбонати, сульфати, зустрічаються також силікати, оксиди, галоїди, фосфати.
Кліматичні умови утворення порід накладають відбиток на їх властивості. Так, у пустелях відклади уламкових порід мають яскраве забарвлення; відклади хімічних осадів у холодних морських басейнах світло-сірого кольору. Присутність вапняків-черепашників у прохолодних зонах свідчить про те, що колись там був теплий клімат, оскільки тільки в теплих морях проживають організми, що поглинають із води вуглекислий калій, з якого будують свої скелети. Хімічні осади утворюються лише в умовах сухого клімату, а уламкові - континентального.
Характерною властивістю осадових порід є також наявність у їх складі органічних речовин - залишків флори і фауни у вигляді скам'янілостей та відбитків.
Структура осадових порід досить різноманітна. Серед уламкових порід за розмірами уламків або часток виділяють такі види структури:
- грубоуламкова (псефітова), коли в складі породи переважають уламки або частки Ж> 2 мм;
- пилувата (алевритова) - Ж 0.05ј0,005мм;
- глиниста (пелітова) - Ж < 0.005мм;
За формою зерен структури розділяють на кутасту, круглясту і напівкруглясту.
Серед піщаних порід виділяють гравелисту, крупно -, середньо-та дрібнозернисту структури.
Структура хімічних і біохімічних порід буває рівномірнозерниста, різнозерниста, листкувата, волокниста, голчаста, та ін.
Досить різноманітною буває також і текстура осадових порід: безладна брекчієподібна (брекчія, конгломерат), листкувата, черепитчаста, зоогенна (вапняк - черепашник), фітогенна (торф), смугаста. За щільністю виділяють щільну (хімічні осади) та пористу (переважна більшість порід) текстури.
В основу класифікації приймають розмір уламків і їх форму .Виділяють грубоуламкові, піщані, пилуваті та глинисті уламкові осадові породи.
До складу цієї групи входять кутасті (брили, щебінь, жорства) та круглясті (валуни, галька, гравій) уламки різних гірських порід. Розмір уламків перевищує 2 мм. Ці пухкі сипкі поклади залягають шарами, найбільша кількість їх припадає на гірські, прибережні райони, річкові долини, райони льодовикових відкладів. Грубоуламкові породи широко застосовують у будівельному виробництві.
Піщані породи створюють здебільшого сипкі накопичення, що складаються з часток розміром від 2 до 0,05 мм у кількості не менш як 50%. Переважають стійкі до вивітрювання мінерали - це кварц, польові шпати, слюди та ін. Інколи зустрічаються мономінеральні породи, наприклад кварцові піски. Шкідливими домішками у пісках є оксиди заліза, гіпс, глинисті мінерали і слюди. Колір піщаних порід різноманітний, частіше білий, сірий, бурий. Середня щільність 1,80 г/см3, питома вага 2,64 г/см3.
За розміром зерен піски поділяються на грубозернисті (2…0,5мм), середньозернисті (0,5…0,25мм), дрібнозернисті (0,25…0.1мм), пилуваті (0,1…0.05мм).
За походженням піски бувають річкові, вітрові, озерні, морські. Піски розповсюджені скрізь, мають велике практичне значення, використовуються як будівельний матеріал, а також у різних галузях промисловості.
Пилуваті і глинисті частки є основними складовими суглинків, супісків та глин. За вмістом цих часток названі породи відрізняються одна від одної.
Глинисті породи складають більше як 50% загального об'єму осадових порід. Вони часто використовуються як основа для фундаментів, мають складні деформативні властивості.
Представниками пилуватих порід є широко розповсюджені в Україні (біля 70% території) лесові породи. Серед лесових порід найчастіше зустрічаються типові леси, як первинна порода, та лесові суглинки, як вторинна.
Лес - це пилувата порода, що містить до 70% часток розміром 0.05…0.005 мм, палевого кольору, має високу (до 50…52 %) пористість (макропористий). Частки лесу - це кварц, польові шпати, слюди, в невеликій кількості каолініт, рідше монтморилоніт. В значній кількості (до25 %) містяться кальцит і гіпс. Питома вага лесу 2,5…2,66 г/см3, щільність - 1,2…1,5 г/см3. Дещо меншу пористість та вищу щільність (до 1,8 г/см3) мають лесові суглинки делювіального походження. Власне леси утворилися внаслідок перенесення вітром пилових часток в умовах сухого клімату.
Внаслідок широкого розповсюдження лесових порід вони досить часто є основою будівель і споруд. Але будівельні властивості їх досить складні - при замочуванні водою леси здатні до просадковості тобто, додаткових деформацій внаслідок руйнування структури при дії навантаження від споруди чи від власної ваги.
Якщо у складі глинистої породи міститься більш як 30% глинистих часток (розміром менше 0,005 мм), то вона називаються глиною. До складу глин входять такі породотворні глинисті мінерали як каолініт, монтморилоніт, гідрослюди. Забарвлення у глини різноманітне: сіре, темно-сіре, буре, червонувате, зеленкувате, біле, пістряве (залежно від домішок оксидів заліза, органічних речовин та ін.). У сухому стані глини тверді, міцні і щільні, у вологому - пластичні і навіть - текучі. Монтморилонітові глини при зволоженні збільшуються у своєму об'ємі (набрякають). Щільність глини 1,8…2,1 г/см3.
Глини поділяються на пісні (з невисоким вмістом глинистих часток) та масні (з високим їх вмістом), на осадові (утворюються шляхом осідання глинистих часток у воді) та залишкові(утворюються шляхом хімічного вивітрювання ортоклазу і залишаються на місці утворення, наприклад каоліни). Глини використовуються для вироблення цегли, кераміки, в'яжучих, фарб і вогнетривів. Шкідливими домішками у морських глинах є гіпс та пірит.
Пухкі уламкові породи у природних умовах можуть не тільки ущільнюватися, але й зцементовуватися за рахунок природних цементуючих речовин, котрі випадають із циркулюючих підземних розчинів. Такі речовини за своїм складом можуть бути глинистими, карбонатними, залізистими, кремнеземистими. Найміцнішим є кремнеземистий цемент, найслабкішим - глинистий.
До зцементованих порід належать конгломерати, брекчії, піщаники, алевроліти та аргіліти.
Конгломерат і брекчія - складаються із зцементованої гальки та щебеню відповідно. Щільність їх 1,5…2,9 г/см3, міцність від 50 до 1600 кг/см2. Значне коливання міцності пов'язане зі складом уламків, типом цементуючої речовини та ін. Використовуються як будівельний, облицювальний матеріал, при виготовленні цементів.
Піщаники (пісковики) утворюються шляхом цементування пісків. Найміцніші піщаники з кремнеземистим цементом. Забарвлення різноманітне: сіре, буре, біле та ін. Щільність 1,8…2,5 г/см3, міцність від 50 до 2000 кг/см2. Будівельні властивості піщаників погіршуються, якщо в них зустрічаються домішки піриту, лимоніту, глини. Кремнеземисті піщаники використовуються при виготовленні вогнетривів, як стіновий, кислотостійкий матеріал і т. ін.
Аргіліти - темні, каменеподібні глини, що не розмокають у воді. В них глиниста речовина частково перейшла в хлорит, мусковіт та інші мінерали. Використовуються як неміцний будівельний матеріал.
Ці породи утворюються із твердих вулканічних продуктів (вулканічного попелу, піску і т. ін.), які, випадаючи на земну поверхню, утворюють накопичення з прикметами як магматичних, так і осадових порід. До пірокластичних порід належать вулканічні туфи та вулканічний попіл.
Вулканічний попіл це пухке, слабко зцементоване накопичення твердих вулканічних часток (пил, пісок та ін.). У його складі переважає вулканічне скло, присутні також деякі мінерали, уламки гірських порід.
Вулканічний туф складається з дрібних уламків ефузивних порід і магматичних мінералів, що зцементовані попелом. Колір білий, сірий, рожевий. Щільність 0,7…1,4 г/см3, пористість досягає 70%, міцність 80…100 кг/см2 і більше. Туфи широко використовують як стіновий та облицювальний матеріал.
Хімічні породи утворюються при випадінні із розчинів хімічних осадів. Це відбувається у водах морів, континентальних басейнів з перенасиченими розчинами, соляних джерел та ін. До хімічних порід належать такі групи:
- карбонатні (вапняки, вапнякові туфи, доломіти);
Вапняки являють собою найпоширеніші осадові породи. До їх складу входить мінерал кальцит і частково доломіт; присутні також кварц, пірит, глинисті мінерали. Колір різноманітний - сірий, білий, жовтуватий та ін.
За структурою бувають землисті, щільні, мармуроподібні, а також черепашники. В основі класифікації вапняків лежить їх походження: органогенні (біохімічні), хімічні, уламкові та змішані.
Хімічні вапняки виникають шляхом випадіння карбонатів з водяних розчинів. Типовими представниками є вапняковий туф, масивні та оолітові вапняки.
Вапнякові туфи - це пористі відклади, які утворюються в місцях виходів підземних вод. У сухому стані мають міцність до 800 кг/см2.
Оолітові вапняки складаються з дрібних круглястих зерен кальциту, зцементованих кальцитовим цементом: утворюються в морях, залягають шарами. Міцність низька - 160…200 кг/см2.
Найміцнішими є щільні, масивні, інколи мармуроподібні вапняки, що утворюються за рахунок випадання із перенасичених розчинів та зазнають ущільнення під дією маси накопичених пізніше порід.
Уламкові вапняки складаються з уламків вапнякового матеріалу, зцементованого зернистим кальцитом. Це перевідкладені породи.
Змішані вапняки мають досить поширене розповсюдження. За складом це матеріал органогенного, хімічного та уламкового походження. Найхарактернішим представником є мергель.Мергель має світлий колір, складається з карбонатних та глинистих мінералів із різноманітними домішками. Структура тонкозерниста. Мергель має морське походження і залягає товщами. В атмосферних умовах швидко вивітрюється, розтріскується і руйнується. Властивості мергелю залежать від вмісту глинистих домішок. Щільність 1,9…2,5 г/см3, міцність щільних різновидів досягає 600 кг/см2.
Вапняки мають широке практичне використання як стіновий та облицювальний матеріал, сировина для одержання вапна, цементу та ін.
Доломіти складаються з однойменного мінералу доломіту з домішками кальциту, гіпсу, кварцу та ін. Колір сірий, білий, червонуватий. Структура зерниста, щільна. Щільність 2,7…2,9 г/см3, міцність 1000…1400 г/см2. Найміцнішими є кремнисті різновиди доломітів. Їх використовують як будівельний камінь, для одержання вогнетривів, у металургійній промисловості.
Гіпс складається із однойменного мінералу з домішками ангідриту, глинистих та інших мінералів. Колір білий, сірий, зеленкувато-сірий, червонуватий. Структура грубозерниста, волокниста. Щільність 2,2 г/см3, міцність менш ніж 200 кг/см2.
Ангідрит являє собою щільну зернисту породу білого, сірого, блакитнувато-сірого кольору. Щільність 2,8…2,9 г/см3, міцність 600…800 кг/см2. Залягає разом з гіпсом, переважно у нижній частині товщі хімічного походження .Під впливом води ангідрит переходить в гіпс; процес супроводжується збільшенням об'єму до 33%.
Кам'яна сіль складається з мінералу галіту, утворюється в мілководних лагунах шляхом осідання із перенасичених розчинів. Залягає у вигляді шарів та покладів великого розміру.
2.6 Органогенні (біохімічні) породи
Утворюються породи внаслідок накопичення і перетворення залишків тваринного світу (зоогенні) і рослин (фітогенні). До зоогенних відносять вапняк-черепашник, крейду та інші, до фітогенних - трепел, опоку, діатоміт, торф, яшми; до цієї групи належить також кам'яне вугілля, нафта, асфальт та інші.
Органогенні породи відрізняються високою пористістю, більшість з них розчиняється у воді, мають високу стисливість, наприклад, торф.
Органогенні вапняки утворюються за рахунок накопичення вапняних залишків організмів. Поширені вапняки-черепашники, що мають високу пористість. Щільність їх коливається від 1,2 до 3,1 г/см3.
Різновидом органогенних вапняків є крейда, вона складається з залишків черепашок та скелетів дрібних морських організмів.
Діатоміт - слабкозцементована, дуже пориста порода білого, світло-сірого кольору, утворилася із скелетів морських і озерних водоростей (діатомей). Складається з опалу, завжди містить домішки глинистого матеріалу. Загальний вміст кремнезему досягає 80…95%.
Трепел схожий на діатоміт, але відрізняється невеликим вмістом незмінених органічних залишків. Легка, землиста порода. Складається з опалу з домішками глинистих часток. Колір білий, світло - сірий, бурий, чорний. Щільність 0,25…1,0 г/см3.
Діатоміти і трепели залягають шарами. Мають вогнетривкі, кислотостійкі, звуко-, та теплоізоляційні властивості, служать сировиною для виробництва цементу, цегли.
Опока - тверда пориста порода, містить до 10% кремнистих залишків водоростей та морських організмів, а також глинистий матеріал, кварц. Колір жовтий, темно-сірий, чорний. Легка, крихка порода. Зовні схожа з мергелем, залягає шарами.
Торф - утворився під водою без доступу повітря із рослинних залишків, які розклалися і обвуглились не повністю. Рослинні залишки ще виразно розрізняються, змішані з піском і глиною. Торф має високу вологість, високу пористість та стисливість під навантаженням. Колір чорний, чорно-бурий. Щільність 0,6…1,1 г/см3. Залягає шарами, лінзами. В сухому стані може горіти.
Метаморфічні породи виникають із магматичних та осадових внаслідок глибинних змін та перетворень, шляхом метаморфізму. Це глибинний процес, він відбувається за рахунок внутрішньої енергії Землі. При метаморфізмі породи зазнають значних текстурних та структурних видозмін внаслідок одночасного впливу високого тиску, високої температури та хімічно активних речовин, що виділяються в надрах Землі із магматичних осередків; породи у розплавлений стан не переходять. Ступінь метаморфізму залежить від величини тиску і температури. Чим більша дія цих чинників, тим значніші зміни відбуваються в материнській породі, вищий ступінь метаморфізму. В залежності від переваги того або іншого чинника метаморфізму визн
Інженерно-геологічні особливості магматичних, метаморфічних, осадових гірських порід курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа по теме Ценности и качество жизни народов православной и католической культуры
Реферат по теме Анализ профессиональной деятельности педагога
Гроза Островский Аргументы К Сочинению Время Перемен
Реферат по теме Использование кредитного рейтинга для оценки премии за риск
Заполнение Характеристики По Производственной Практике
Реферат: Another Civil War Essay Research Paper Socioeconomic
Реферат: Патронаж к новорожденному
Курсовая работа: Організація і шляхи вдосконалення обліку МШП (на прикладі ТОВ "CKC КОНСАЛД")
Курсовая Работа На Тему Классификация Производственных Затрат В Управленческом Учете На Примере Тоо "Павлодарзернопродукт"
Мама Эссе По Английскому
Реферат по теме Побудова та розкрій жіночої сукні
Дипломная работа по теме Расчет установившегося режима и оценка состояния режима энергосистемы по данным телеизмерений на базе ПВК 'Космос'
Курсовая работа: Особливості юридичного змісту правовідносин
Современные Представления О Боли Анестезиология Реферат
Реферат: Колеса и шины
Практическое задание по теме Некоторые вопросы экологии
Дипломная работа: Этические вопросы деятельности адвоката. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольные Работы Тесты 2 Класс
Готовое Сочинение На Тему Я И Другие
Контрольная работа: Роль СМИ и наглядной информации в повышении педагогической культуры родителей
Древесные растения Ботанического сада им. А.В. Фомина - Биология и естествознание курсовая работа
Територіальна діагностика Волинської і Черкаської областей - География и экономическая география реферат
Кортикостероиды - Биология и естествознание реферат