Классификация обломочных осадочных пород
| Название и размер обломков (частиц), мм | Фракции по ГОСТ 25100-95 | Обломочные породы | ||
| Рыхлые | Сцементированные | |||
| Угловатые обломки | Окатанные обломки | |||
Грубые  
| Валунная (каменистая) Галечная (щебенистая) Гравийная (дресвяная) | Грубообломочные | Брекчии, конгломераты | |
| Песчаные (2-0,05) | Песчаная | Песчаные | Песчаники | |
| Пылеватые (0,05-0,005) | Пылеватая | Пылеватые | Алевролиты | |
| Глинистые (<0,005) | глинистая | Глинистые | Аргиллиты | |
Примечание: глинистые частицы к обломкам отнесены условно.
Характерной особенностью рыхлых пород являются их раздельнозернистость, т. е. обломки или зерна не связаны между собой или сцементированы очень слабо.
Грубообломочные породы состоят из угловатых (глыбы, щебень, дресва) и окатанных (валуны, галька, гравий) обломков различных горных пород.
Песчаные рыхлые накопления, состоящие из зерен минералов песчаного размера (не менее 50%), подразделяются на крупные (2 – 0,5 мм), средние (0,5 – 0,25 мм), мелкие (0,25 – 0,1 мм) и пылеватые (менее 0,1 мм).
В песках обычно преобладают минералы наиболее стойкие к выветриванию (кварц, слюды и др.). Например, кварц придает рыхлым породам большую стойкость по отношению к воде и повышает сопротивление внешним воздействиям – нагрузкам от сооружений. Кроме того, пески крупнозернистые характеризуются лучшей водопроницаемостью и более высоким сопротивлением внешним усилиям. По мере уменьшения размеров зерен ухудшаются водопроницаемость и механические свойства.
|
|
|
В сцементированных породах обломки или зерна крепко связаны между собой. Прочность крупнообломочных сцементированных пород (конгломератов, гравелитов и др.) определяют в основном тип и состав цемента (рис. 3): кремневого (наиболее устойчивого), карбонатного (менее устойчивого), сульфатного (непрочного и неводостойкого), глинистого (наименее прочного – легко размягчающегося в воде и разрушающегося при механическом воздействии). Наибольшей прочностью обладают кварцевые песчаники с кремнистым или железистым цементом. Среднее значение их сопротивления сжатию часто превышает 150 – 200 МПа (рис. 4).
| 
|
| а | б |
Рис. 4. Грубообломочные сцементированные горные породы:
а – конгломерат; б – брекчия
В приповерхностной части земной коры широко распространены глинистые породы, тонкодисперсную часть которых составляют вторичные нерастворимые в воде глинистые минералы (каолинит, гидрослюда и др.): глины (глинистых частиц >30%), суглинки (10 – 30%) и супеси (3 – 10%), составляющие не менее 60% объема осадочных пород. Влияние глинистых минералов, даже при относительно небольшом их содержании в породе, столь велико, что они в значительной мере определяют свойства всей породы. Специфичным признаком является изменение их свойств в зависимости от влажности. Так, с ростом влажности прочность пород резко снижается, а при большом содержании воды они переходят в текучее состояние. При определенной влажности проявляют пластичность и липкость, набухают при увлажнении и дают усадку при высыхании, их водопроницаемость незначительна.
|
|
|
Пылеватые и глинистые сцементированные и сильно уплотненные породы (алевролиты и аргиллиты) неморозостойкие, не выдерживают механического размягчения, резких температурных колебаний, исключительно быстро выветриваются.
Хемогенные породы
Возникают из растворенных в воде веществ за счет их химического выпадения (в морях, озерах, лагунах), коагуляции коллоидных растворов и химических реакций в земной коре. В целом, эти породы (известняки, доломиты, гипсы и др.) характеризуются обычно мономинеральным составом, довольно высокой прочностью и особенно – растворимостью в воде.
По степени растворимости породы можно разделить на три группы: легкорастворимые (галит, сильвин), среднерастворимые (гипс, ангидрит) и трудно растворимые (кальцит, доломит и др.).
|
|
|
Хемогенные породы в классификации осадочных пород относятся к классу химических и биохимических пород.
Органогенные породы
Образуются в результате накопления в водной среде твердых частей организмов, растений и продуктов их жизнедеятельности. Наибольшее количество органических веществ имеет растительное происхождение. Эти вещества образуют или большие скопления (торф, угли и пр.) или , более часто, содержаться в породах в рассеянном виде.
Примесь этих веществ влияет на свойства пород – определяет их высокую влагоемкость, низкую водопроницаемость, высокую пластичность и сжимаемость под нагрузкой и низкое сопротивление сдвигу.
Органогенные породы, в целом, характеризуются значительной пористостью, многие растворимы в воде, некоторые обладают большой сжимаемостью.
Среди осадочных пород встречаются образования смешанного происхождения, т. е. состоящие, например, из обломочного и хемогенного материалов или органогенного и хемогенного.
Типичным представителем пород этого генезиса является мергель – это известково-глинистая порода, у которой глинистые частицы сцементированы карбонатным материалом (25 – 50%). Физико-механические свойства мергеля находятся в тесной зависимости от содержания глинистых минералов и изменяются в очень широком диапазоне. Так мергель способен набухать благодаря присутствию глинистого вещества, на склонах и откосах искусственных выемок мергели быстро выветриваются, образуя подвижные плитчатые осыпи.
|
|
|
Метаморфические породы
Образуются в результате изменения минерального состава и структуры горных пород под действием высоких температур, давлений и химически активных веществ в твердом состоянии.
Наиболее характерным признаком метаморфических пород являются текстуры (рис.4):
– сланцеватая обусловлена расположением удлиненных минералов (пластинчатых, чешуйчатых и др.) параллельно друг другу;
– полосчатая (ленточная) – чередование более или менее тонких параллельных полос разного минерального состава, цвета, структуры;
– плойчатая (гофрированная) – очень мелкая складчатость;
– очковая – светлые округлые и овальные зерна, агрегаты на темном фоне более тонкозернистой массы;
– массивная.
| 
|
| а | б |
|
|
| в | г |
Рис.4. Текстуры метаморфических пород:
а– плойчатая; б– очковая; в– сланцеватая; г– полосчатая
Структура метаморфических пород кристаллическая, но, в отличие от магматических, называется кристаллобластовой, где большинство минералов (кристаллобласты) имеет неправильные очертания (округлые, зубчатые и др.).
Минеральный состав пород довольно многообразен, но наблюдаются собственно метаморфические минералы, например, гранаты, тальк, хлорит, серпентин и др.
Среди метаморфических пород наиболее распространены гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, реже мраморы и др.
Физико-механические свойства этих пород во многом близки к магматическим и значительно превышают строительные требования.
Метаморфические породы практически водонепроницаемы, фильтрация в массивах этих пород обусловлена трещиноватостью. В отличие от магматических пород для большинства метаморфических пород характерна анизотропность свойств, обусловленная сланцеватостью. Прочность на сжатие, сопротивление сдвигу и др. показатели значительно ниже вдоль сланцеватости, чем перпендикулярно ей. Сланцеватостью определяется лучшая выветриваемость этих пород, понижается их устойчивость на склонах и в бортах искусственных выработок.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 1050; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!