Горные породы

1. Лекция №3. Горные породы

2. Горные породы

• - это естественные минеральные агрегаты,
образованные в земной коре или на ее
поверхности в результате разных геологических
процессов.
• Каждой горной породе характерны известное
постоянство химического, минералогического
состава и структуры, определенные свойства и
особенности залегания в земной коре.

3. Петрография (петрология)

• - («петрос» – камень, скала, «логос» –
наука) наука геологического цикла,
изучает состав и свойства горных
пород, выявляет зависимость ее
свойств от процесса образования.

4.

• В настоящее время известно, что в
земной коре содержится около 1000
видов горных пород.
• Горные породы по составу могут
быть:
• мономинеральными (каменная соль,
гипс, мрамор) – состоят из одного
минерала
• полиминеральными (песок, глина,
гранит и др.) – состоят из нескольких
минералов.
• Все искусственные агрегаты,
полученный в результате
человеческой деятельности (цемент,
шлаки, керамика и т.п.) нельзя
считать горной породой.

5. Классификация пород

Классификация пород
По происхождению горные породы подразделяются на три
группы:
• 1) магматические,
• 2)
осадочные,
• 3)
метаморфические породы.

6.

• Магматические (или изверженные) породы Образуются путем кристаллизации из магматических
расплавов. Магма – это флюидально-силикатный
расплав. Излившаяся на поверхность магма называется
лавой.
• Магматические породы преобразуются в осадочные и
метаморфические. Осадочные не преобразуются в
магматические.
• Метаморфические породы - образуются из
магматических или осадочных пород, когда они в
результате тектонических процессов оказываются в
земной коре и под действием высоких температур,
давления, газов и паров воды, меняют свой состав,
структуру и свойства (перекристаллизуются).

7.

• Осадочные горные породы - образуются на
поверхности Земли (на суше и в воде) при обычных
температурах и давлениях путем механического или
химического осаждения продуктов разрушения
(экзогенными процессами) ранее существовавших
горных пород, а также благодаря жизнедеятельности и
вымирания организмов;
• Основная масса осадочных пород образуется в морях
и океанах. Пример - мощные пласты глинистых
отложений, известняки, пески, соли.
• Но осадконакопление идет и на суше. Пример мощные (до 100 м и более) лессовые толщи

8.

• Классы горных пород резко отличаются
друг от друга следующими признаками:
• - условиями залегания,
• - химическим и минералогическим
составом,
• - структурой, т.е. особенностями
внутреннего строения,
• - текстурой – сложением породы в
пласте.

9. Магматические горные породы

10.

• Магматические породы делятся на
глубинные и излившиеся
• Глубинные (интрузивные) магматические
породы застывают на большой глубине при
больших давлениях и температурах.
• При таком медленном остывании магмы
сначала происходит кристаллизация
высокотемпературных минералов, затем
низкотемпературных кристаллов. Образуются
полнокристаллические, массивные и плотные
породы.
• В глубинных породах размер зерен-кристаллов
достигает 1-5 мм и более.

11. Излившиеся (эффузивные) магматические породы

• остывают быстро, иногда с бурным
выделением газов.
• При этом образуются породы
мелкокристаллические и
порфировидные (с крупными зернами в
скрытокристаллической массе),
стекловатые (вулканическое стекло обсидиан), пористые (пемза).

12. Формы залегания

13.

• Глубинные горные породы залегают в виде батолитов, штоков,
лакколитов и т.д. :
• батолиты— самые крупные интрузивные тела, сложенные
гранитами и гранодиоритами. Куполовидная кровля батолита имеет
неровный рельеф, в плане имеет удлиненно-овальную форму,
протягивается на тысячи километров при ширине в несколько сот
километров;
• штоки — ответвления от батолитов — интрузивные тела, близкие к
цилиндрической форме, площадью не более 100 км2. В плане
имеют изометричные округлые или овальные очертания;
• лакколиты — куполообразные (грибообразные) интрузивные тела с
плоской подошвой и выпуклой кровлей и подводящим каналом,
возникшие при заполнении магмой трещин в земной коре, и др.
• Для излившихся горных пород характерными являются:
• купола — сводообразные формы; лавовые покровы,
образовавшиеся в результате растекания магмы на поверхности
Земли;
• потоки — вытянутые формы, возникшие в результате излияния
магмы из вулканов;
• покровы — связаны с трещинными извержениями, образующие
громадные площади при относительно малых мощностях.

14.

• Магматические породы
классифицируются не только по
условиям залегания (глубинные и
излившиеся),
• но по химико-минералогическому
составу, точнее, по кислотности
(содержанию кремнекислоты SiO2).

15.

Содержани
е
SiO2 %
Назва
ние
группы
по
количест
ву
SiO2
> 75
Улътра
кислые
75-65
Кислые
Название породы в соответствии с происхождением
их эффузивные аналоги
Интрузивные
палеотипные
Пегматиты
-
-
Полевой шпат (ортоклаз,
микроклин) - 74%, кварц - 26%,
слюда
Граниты
Липариты
(обсидианы, пемзы),
Кварцевые
порфиры
Щелочной полевой шпат-6065%, кварц -30-35%, слюда и
(или) роговая обманка (вместе
3-5%)
Трахиты,
Бескварцевые
порфиры
Щелочной полевой шпат-7580%, роговая обманка и (или)
слюда (вместе 25-20%)
Сиениты*
65-52
кайнотипные
Минералогический
состав
Средние
Диориты*
52-45
Основные
Габбро
< 45
Ультра
основные
Дуниты,
перидотиты,
пироксениты
Андезиты,
Средний плагиоклаз -75-80%,
роговая обманка и (или) слюда
- 25-20%
Базальты,
Основной плагиоклаз 50%(в
лабрадоритах около 100%),
оливин, пироксены (вместе
около 50%)
Меймечиты, пикриты
Диабазы
Оливин (±магнетит, хромит),
оливин и пироксены
(±шпинель), пироксены
(±рудные минералы)

16. Роль минералов в составе магматических пород

Кварц - один из наиболее устойчивых к выветриванию минералов.
Породы с большим и равномерным содержанием кварца и
мелкокристаллической структурой характеризуются весьма большой
стойкостью к выветриванию.
Слюды - способствуют физическому выветриванию пород. Под
влиянием колебаний температуры и периодического размораживания
породы, содержащие большое количество слюд, теряют связи и
расслаиваются.
Полевые шпаты - устойчивы в совершенно свежем состоянии.
Помутневшие и трещиноватые кристаллы быстро разрушаются.
Устойчивость зависит от характера минерала. Наиболее устойчивы
против выветривания ортоклаз и альбит, наименее - основные
плагиоклазы.
Нефелин - выветривается быстрее полевых шпатов, поэтому
нефелиновые породы менее стойки, чем полевошпатовые.
Роговая обманка и авгит – обладают сравнительно высокой
устойчивостью против выветривания даже при действии кислот,
образующихся при разложении пирита (в виде акцессорного
минерала), поэтому ультраосновные породы, сложенные, этими
минералами, характеризуются высокой стойкостью против действия
агентов выветривания.
Оливин - наиболее неустойчивый минерал, быстро подвергающийся
разложению под влиянием температуры и действия воды, особенно
содержащей серную кислоту.

17.

• Методы изучения
магматических пород
• Предварительное полевое
определение пород
уточняется затем с помощью
минералогопетрографического изучения
шлифов.
• Детальные исследования
основаны на использовании
комплекса современных
физико-химических методов
исследования пород, руд и
минералов.

18. Современные физико-химические методы анализа магматических пород и руд

• В настоящее время используются
многие физико-химические
методы исследования пород и руд:
• 1 - Рентгенофазовый анализ с
использованием дифрактометров
– для определения
минералогического состава пород
• 2 – Рентгенофлуоресцентный
анализ для определения
химического состава пород и руд
• 3 – Микрозондовый анализ для
определения химического состава
минералов и минеральных
включений
• 4 – Спектральный анализ для
определения микроэлементов и
многие другие методы.

19. Основные свойства

• Структура — особенности внутреннего строения
породы, обусловленные размерами, формой и
количественным соотношением ее составных частей
(минералов). В магматических породах бывают
следующие структуры:
• 1) зернистые (полнокристаллические), типичные для
глубинных пород;
• 2) полукристаллические зернистые (совместное
нахождение аморфного стекла и кристаллов);
• 3) стекловатые, характерные для излившихся
пород.

20.

• По агрегатному состоянию компонентов различают
структуры
• кристаллические (гранит),
• стекловатые (вулканическое стекло),
• смешанные (порфириты).
По размеру частиц выделяют:
а) крупнозернистые, содержащие зерна крупнее 5мм,
б) среднезернистые, составленные зернами в 2-5 мм
в) мелкозернистые, состоящие из зерен размером
менее 2 мм.

21.

Характеристика структур
Разновидности
Внешние
признаки
Явнокристаллич
еская
Зерна
минералов
хорошо видны,
масса
однородная
Порфировидная
Афонитовая
Наличие
относительно
крупных
кристаллов на
фоне более
мелких
кристаллов
Зерна не
различимы на
глаз
Порфировая
Видны хорошо
образованные
кристаллы порфировые
вкрапленники
погруженные в
плотную
афанитовую
массу (основную)
Состоит в
основном из
стекла, часто
отражающего
следы течения

22.

Полно(Явно)кристаллическая (гранит)
Порфировая
Стекловатая (обсидиан)

23. Текстура

• Текстура (сложение) характеризует расположение
составных частей породы в занимаемом ими
пространстве.
• Для магматических пород свойственны текстуры
• однородные, типичные для глубинных пород, и
• неоднородные, свойственные всем излившимся породам.
• Однородная (массивная) текстура характеризуется
равномерным распределением минеральных
компонентов в пространстве, при котором порода в любом
участке имеет одинаковый состав и строение (граниты,
диориты, порфиры и т.д.).

24.

• Среди неоднородных текстур различают:
• полосчатую - чередование полос разного состава
(габбро);
• флюидальную - характерна для эффузионных пород, в
которых хорошо видны следы течения лавы;
• пористую - возникает в результате выделения газов при
кристаллизации эффузивных пород.
• Породы однородной массивной текстуры отличаются
большой устойчивостью к выветриванию и
значительной механической прочностью.
• Породы с неоднородной текстурой (пористой,
флюидальной полосчатой) легче разрушаются при
выветривании, а также обнаруживают анизотропность
гидрогеологических свойств.

25.

Наименование структур и текстур магматических
пород различного генезиса
Группа
Структура
Текстура
Глубинные
Полнокристаллическая
(крупно- средне-,
мелкокристаллическая),
Массивная (однородная)
неравномернокристаллическ
ая (порфировидная)
Жильные
Полнокристаллическая
(пегматитовая)
Массивная, полосчатая
Излившиеся
Неполнокристаллическая
(порфировая), стекловатая
Пористая (ноздреватая),
микропористая,
миндалевидная,
пузыристая, флюидальная
Вулканогенные
Обломочная, стекловатая,
зернисто-угольная, пепловая
Пористая (пенистая,
туфовая, пузыристая)

26.

Столбчатая отдельность

27. Свойства магматических пород

• Основными показателями физикомеханических свойств этих пород являются:
• - плотность,
• - прочность на сжатие (временное
сопротивление сжатию),
• - деформационные характеристики,
• - водопоглощение,
• - трещиноватость.
• Их определение производят по ГОСТам.

28.

• Плотность пород зависит от плотности
минералов и пористости породы.
• В связи с тем, что плотность основных
породообразующих минералов (кварц,
полевые шпаты и др.) находится в
пределах 2,5-3,0 г/см3, то и плотность
магматических непористых пород
близка к значению 2,7 г/см3.

29. Граниты

• используются как облицовочный
камень, на бордюры, ступени, щебень,
волнорезы, так как имеют высокую
механическую и химическую стойкость
(Рсж=50-100 МПа).

30. Кварцевые порфиры

• имеют в мелкозернистой массе зерна
кварца, которые раскристаллизовались
раньше основной силикатной массы и,
их прочность на сжатие Рсж =100-150
МПа. Применение: строительные
материалы и облицовочный камень.

31.

• Вулканическое стекло (обсидиан темное стекло) идет на гидравлические
добавки.
• Пемза - пористая легкая (плотность <
1г/см3) порода применяется как
заполнитель для легких бетонов,
активных добавок к цементам, а также
для теплоизоляции.

32. Базальты

• - темные, черные, плотные, иногда пузырчатые.
• Структура мелкокристаллическая и
скрытокристаллическая.
• При порфировой структуре выделяются зерна
оливина и авгита как низкоплавких минералов.
Базальты очень прочная порода, Рсж=300-500
МПа.
• Базальты очень хороший строительный
материал, кислотоупорный, применяется в
каменно-литейной промышленности, получают
облицовочную плитку, лестничные марши с
прочностью сжатия Рсж = 1000 МПа.

33.

• Ультраосновные магматические породы
на поверхности земли легко
выветриваются, образуя тальк,
серпентин и другие минералы.
• С этими породами связаны
месторождения ценных полезных
ископаемых (платина, медь, хром,
титан, никель, кобальт, асбест, тальк).

34. Метаморфические горные породы

35. Метаморфизм

• интенсивно этот процесс протекает с глубины 6-8 км.
• Зону земной коры, где происходит
метаморфический процесс, называют поясом
метаморфизации.
• Метаморфические горные породы образуются
в глубинных зонах земной коры в процессе
изменения (метаморфизма) магматических и
осадочных горных пород (исходных) под
действием высокой температуры (от 200-500 до
1200 °С), давления (200-1200 Мпа) и химически
активных веществ (газов и паров), выделяющихся из
магмы.

36. Виды метаморфизма

• 1) на огромных площадях при погружении целых
регионов земной коры в зоны высоких температур и
давлений (региональный метаморфизм);
• 2) при контакте пород с раскаленными интрузивными
телами (контактовый метаморфизм);
• 3) под воздействием огромных давлений, возникающих
в процессе горообразования (динамометаморфизм).

37.

• Метаморфические породы можно разделить на две
группы, исходя из того, какие осадочные или
магматические породы подвергаются метаморфизму:
• 1) парапороды, она образовалась из первичноосадочных пород.
• Например, из карбонатных пород получаются мраморы,
из песчаников - кварциты, из глин - филлиты и др.:
• 2) ортопороды. сформировалась из первичномагматических пород, например, метабазиты - из
базальтов.

38.

• Структура метаморфических пород полнокристаллическая.
• Текстура — сланцеватая, полосчатая,
массивная.
• Сланцеватая текстура характеризуется
пластинчатой либо удлиненной формой
зерен минералов, располагающихся взаимно
параллельно.
• Для массивной текстуры типично
равномерное пространственное
расположение зерен без выраженной
полосчатости, сланцеватости и т. д.

39.

• Формы залегания метаморфических пород в
основном определяются формой тех исходных
пород, из которых они образовались.
• Классификация метаморфических пород
основана на структурно-минеральных признаках и
минеральном составе.
• В связи с этим различают породы:
• массивные (зернистые) — кварцит, мрамор и
др.;
• сланцеватые, полосчатые — гнейс и
кристаллические сланцы.

40. Мрамор

• Текстура —
массивная.
• Для массивной
текстуры типично
равномерное
пространственно
е расположение
зерен без
выраженной
полосчатости,
сланцеватости и т.д.

41. Гнейс

• Текстура полосчатая,
• Полосчатая
текстура
характеризуется
полосчатой либо
удлиненной формой
зерен минералов,
располагающихся
взаимно параллельно.

42. Гнейс

• Текстура сланцеватая, в каждом слое с
полосчатостью.

43. Сланец тальковый

• Текстура сланцеватая

44. Кварцит

45. Осадочные горные породы

46. Литология

• - (от litos – камень и logos – учение)
наука об осадочных горных породах,
условиях их образования и истории в
геологическом прошлом.
• Осадочная горная порода – это порода,
которая возникла на поверхности Земли
на дне моря или океана или вблизи них.

47. Осадочные горные породы

• Существуют при температурах не выше
300-350ºС и давления на выше 250 мПа.
• Осадочные породы занимают верхнюю
часть литосферы.
• Образуют чехол переменной мощности,
состоящий из разнообразных пород,
которые покрывают поверхность
континентов, дно океанов и морей
(осадочный чехол).

48.

• Большинство месторождений полезных
ископаемых связано с осадочными
породами (глины, щебень, соль, гипс,
уголь, горючий сланец, нефть и горючий
газ, железная и марганцевая руда,
медные руды и т.д.).
• Большинство грунтов сложены
осадочными породами.

49.

• Осадочные породы в земной коре
составляют около 5 %, но они
покрывают более 75 % поверхности
Земли.
• Поэтому строителям часто приходится
иметь дело с осадочными породами
(разнообразными грунтами).
• Мощность толщ осадочных пород
изменяется от нескольких метров до
нескольких километров.

50. Образование (литогенез) осадочных пород

• 1) образование исходных продуктов за счет разрушения
(выветривания) магматических, метаморфических и
осадочных пород. При выветривании первичных пород
образуются новые минералы, обломки пород, коллоидные
и истинные растворы.
• 2) их перенос одним из трех геологических агентов –
водой, ветром или ледником.
• 3) осаждение под действием гравитации, отложение
(накопление) переносимых осадков – седиментогенез
(«седимент» - осадок). Накопление осадочных пород
обычно происходит в виде слоев, прослоев или линз.
• Слоистость пород обусловлена сменой крупности или
вещественного состава материала, а также изменением
цвета осадка при его накоплении.

51.

52.

• 4) превращение осадков в осадочные породы - диагенез.
Формирование пород происходит в различных физикохимических условиях, которые определяют все
особенности пород как грунтов.
• При диагенезе (на глубине 10-100 до 500 м от
поверхности) происходят сложные процессы, химическое
взаимодействие, в породах возникают новые т.н.
аутигенные минералы, в виде цемента, в виде конкреций,
частично породы цементируются, уплотняются, меняется
их вещественный состав.
• 5) Глубже 500 м протекает катагенез (пески
превращаются в песчаники, известковые илы – в
известняки и т.д.) и т.д. Формируются многие полезные
ископаемые.

53. Структура современной литологии

Аналог - Sedimentology (в англояз. лит-ре)
Петрография осадочных пород
Метастадиальный анализ
Генетический литолого-фациальный анализ
(палеогеография)
• Анализ породных ассоциаций
• Общая теория литогенеза

54. Особенности, отличающие осадочные породы от магматических и метаморфических:

• 1. Минералогический и химический состав, в котором
различают, кроме первичных магматических минералов, новые
вторичные минералы - соли (кальцит, гипс, галит) и глинистые
минералы (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды). В
осадочных породах минералов больше, чем в магматических, и
изучать их труднее (малый размер частиц, коллоидное и
аморфное состояние вещества).
• 2. Структуры осадочных пород разнообразны и
определяются размером их частиц (зерен минералов, обломков
пород, агрегатов частиц) и характером их структурных связей.
• 3. Пористость - характерная особенность большинства
осадочных пород (кроме химических осадков). Объем пор
может быть очень большим: в глинах, суглинках, супесях,
лессах пористость Vn=40-60%, ил имеет пористость до 70-80%,
ракушечник – 30-40%, песчаник – 10-15%.

55.

• 4. Роль климата (климатическая
обусловленность осадконакопления)
выражается в формировании определенных
типов осадочных пород в разных
климатических зонах (пример –моренные
суглинки, лессовые породы, соли, латериты).
• 5. Присутствие органических остатков
(растений и скелетных частей организмов) во
многих осадочных породах позволяет
определить условия их образования.

56. Классификация осадочных пород

• Осадочные породы принято разделять на три
группы:
• 1) обломочные и глинистые,
• 2) химические (хемогенные) осадки и
• 3) органогенные, возникшие в результате
жизнедеятельности организмов.
• Такое деление условно, т.к. многие
осадочные породы имеют смешанное
происхождение (пример, известняки,
песчаники, мергели, угли).

57. 1. Осадочные обломочные породы

• Классификация обломочных пород основана на размере и форме их частиц
и обломков, с учетом их плотности и
состояния (рыхлости и
сцементрованности).

58.

59.

60. Крупно (грубо-)обломочные породы

• состоят из угловатых (глыбы, щебень,
дресва) или окатанных (валуны, галька,
гравий) обломков различных пород.
• Грубообломочные осадочные породы
образуются в основном в горных районах, на
морских побережьях, в долинах рек, в
ледниковой морене.
• Окатанность и размер их обломков зависит
от способа и пути транспортировки
материала.

61.

• К обломочным осадочным породам
относят также пирокластические
породы – твердые продукты
извержения вулканов (вулканические
бомбы, песчаные и пылеватые
частицы).
• Оседая на поверхности земли, они
образуют сцементированные породы –
пепел и туф.

62. Песчаные породы

• – рыхлые, сыпучие отложения с размером частиц
0,05-2,0 мм, принесенные водой или ветром.
• Различают:
• морские,
• озерные,
• речные,
• эоловые (ветровые) пески.
• В песках преобладают прочные минералы,
устойчивые к выветриванию - кварц, полевые шпаты,
слюды.

63.

• Пески могут быть мономинеральные и
рудные.
• Пески состоят из частиц размером 0,052,0 мм.
• По крупности частиц пески делятся на:
• крупные (0,5-2,0 мм),
• средние (0,25-0,5 мм),
• мелкие (0,1-0,25 мм) и
• пылеватые (менее 0,1 мм).

64. Глинистые породы

• составляют около 50% объема
осадочных пород и чаще всего служат
основаниями зданий и сооружений.
• Они делятся по размеру частиц
(гранулометрическому составу) на:
• супеси,
• суглинки и
• глины

65. Основные свойства глинистых пород

• - определяется содержанием глинистых
частиц размером менее 5 мк:
• пластичность,
• набухание,
• усадка,
• водопроницаемость и т. д.

66.

• В глинистых грунтах не всегда преобладают
глинистые частицы, в супесях и суглинках могут
преобладать и пылеватые частицы размером
0,05-0,005 мм, представленные тонко
раздробленным кварцем (до состояния пыли),
полевыми шпатами, карбонатами.
• Глинистые частицы образуются не в результате
дробления пород, а в процессе сложных химических
реакций на уровне коллоидных и истинных
растворов.

67. Лессовые породы

• - относятся к наиболее распространенным отложениям,
занимают около 75 % площади степной зоны.
• Это, в первую очередь, покровные суглинки,
характеризуемые следующими признаками:
• - цвет палево-серый и буровато-серый,
• - отсутствие слоистости, высокая однородность,
• - на ощупь мягкие и мучнистые, пылеватые, легко
растираемые пальцами рук, иногда с ощущением
тонкого песка,
• - высокая пористость (до 50 и более %), часто
макропористые с видимыми порами-канальцами до 1
мм,
• - вскипают от соляной кислоты, т.к. содержат около 10
% CaCO3 (карбонатов),

68.

• - маловлажные, почти сухие и поэтому находящиеся в
твердом состоянии, способные сохранять отвесные
откосы в котлованах и вертикальные обрывы по берегам
рек,
• - содержат горизонты ископаемых (погребенных)
гумусированных почв толщиной 0,5-1.5 и более м,
которые можно часто видеть в береговых обрывах рек и
глубоких котлованах,
• - содержание легкорастворимых солей до 2 % от массы
породы (до 30 кг в 1 м3 грунта), что при орошении и
подъеме грунтовых вод приводит к засолению почв,
• - быстро размокают и легко размываются, вызывая
мутность степных рек,
• - при замачивании котлованов и под фундаментами
зданий могут давать дополнительную осадку, называемую
просадкой.

69. Лессовидные суглинки

70.

71.

• По гранулометрическому составу
лессовые грунты включают:
• лессовидные пылеватые пески,
• лессовые супеси (типичные лессы),
• лессовидные суглинки и
• глины.
• Лессовые толщи всего мира образовались
в периоды похолоданий по периферии
ледниковых массивов из пыли,
принесенной сильными ветрами из
различных областей питания.

72. Сцементированные осадочные породы

• образуются за счет цементации рыхлых осадочных
пород каким-либо природным цементом –
• кремнеземом SiO2nН2О,
• карбонатами СаСО3,
• гидроокислами железа F2O3nH2O,
• глинистыми частицами.
• Наиболее прочным является кремнеземистый
(кварцевый) цемент, наименее слабым – глинистый
(слабоводостойкий) тип цемента.

73. Состав цемента, признаки:

74.

• Прочность сцементированных осадочных пород
определяется прочностью структурных связей, а не
прочностью минеральных зерен породы.
• Песчаник, сцементированный кремнеземом, очень
прочный и стойкий к выветриванию грунт,
приближается к магматическим породам.

75.

• Алевролит (алеврос - пыль) – плотный, сцементированный
суглинок, не размокающий в воде.
• Аргиллит – плотная, сцементированная камнеподобная глина, не
размокающая в воде. Но прочный вид алевролитов и аргиллитов
обманчив, они могут легко разрушаться (выветриваться) в
поверхностных условиях при воздействии атмосферных осадков,
промерзания и оттаивания, набухания и усадки, химического
разрушения минералов.
• Мергель – серая порода морского или озерного происхождения,
состоящая из смеси карбонатов (25-30%) и глинистых минералов.
При большем содержании CaCO3 породу называют мергелистый
известняк, а при меньшем – глинистый мергель. Структура –
тонкозернистая. Залегает толщами (Железноводск), в свежем
состоянии – полускальный грунт с прочностью на сжатие до Рсж=60
МПа. Но в поверхностных условиях мергели быстро выветриваются
до состояния щебенки. Мергель бурно вскипает от капли соляной
кислоты с образованием на поверхности пятна глины. Могут быть
более крепкие доломитизированные и кремнистые мергели.
Мергель - ценное сырье для цементной промышленности.

76. Химические (хемогенные) осадочные породы

• – это химические осадки, выпавшие из морской воды
усыхающих заливов (бассейнов) и из подземных
соленых вод.
• Осаждение солей начинается с труднорастворимых
карбонатов, затем идет среднерастворимый гипс и в
конце выпадают в осадок легкорастворимые соли
(хлориды и сульфаты натрия и магния).
• Общей особенностью является их растворимость в
воде, трещиноватость.

77. Классификация хемогенных пород

78. Виды структур хемогенных пород

79. Карбонатные породы

• Карбонатные осадочные породы распространены
довольно широко, встречаются практически в составе
всех стратиграфических систем.
• Инженерно-геологическому изучению карбонатных пород
уделяется большое внимание не только потому, что они
часто используются в качестве оснований и среды для
многих сооружений, но и в связи с их способностью к
карстованию.
• Детальное изучение закарстованных массивов
проводится при промышленно-гражданском, дорожном,
гидротехническом и энергетическом строительстве
(включая подземные сооружения), а также при разработке
месторождений полезных ископаемых.

80. Кремнистые породы

• В природе имеют меньшее
распространение, чем карбонатные.
• Для кремнистых пород характерно
водно-осадочное происхождение.
• К этой группе пород относятся трепел,
опока, кремень.

81. Алюминистые породы

• образования, возникшие в процессе
выветривания и состоящие из гидратов
глинозема.
• К ним относятся бокситы.
• Помимо гидроокиси алюминия в состав
бокситов входят гематит, глинистые
минералы, опал и др.

82. Железистые осадочные породы

• образуются в результате латеритного
выветривания массивов ультраосновных пород
или путем выпадения из растворов.
• Наиболее распространены лимониты (бурые
железняки), представляющие собой
механическую смесь гидроокислов железа с
глинистым и частично песчанистым материалом.

83. Сульфатные породы

• - представляют собой типичные химические осадки,
выпадающие из истинных водных растворов.
• Выпадение происходит в замкнутых водных бассейнах,
мелководных заливах и соляных лагунах, где благодаря
интенсивному испарению образуются насыщенные
растворы, что и ведет к последовательной кристаллизации
солей.
• Обычно соляные осадки представлены гипсом
СаSO4·2Н2О, ангидритом СаSO4, галитом NаСl, сильвином
КСl и карналлитом КСl ·МСl2·6Н2О.
• Происходит выделение их по следующей схеме (в
зависимости от годичной сезонности):

84. Галлоидные соединения

• - относятся хлоридные, фторидные и бромистые соли,
среди которых ведущее место занимают каменная соль
(NаСl) и сильвин (КСl) .
• Выпадение галоидов из перенасыщенных растворов
происходит в обстановке замкнутых континентальных озер
и реликтовых морей-озер, в обстановке морских краевых
лагун, имеющих затрудненную связь с открытым морем.
• Они легко растворимы в воде. Величина их растворимости
превышает 100 г/л.
• Это обстоятельство играет отрицательную роль в тех
случаях, когда галоидные породы встречаются в виде
прослоев, линз или рассеяны в других породах. Наличие
растворимой составляющей в этих породах существенно
снижает их инженерно-геологические характеристики.

85. Органогенные породы

• образуются в результате накопления остатков животных
и растений на дне водоемов.
• Подразделяются на зоогенные и фитогенные.
• Текстура органогенных пород может быть пористой или
плотной.
• Карбонатные породы: Состоят из СаСО3 и в качестве
примесей содержат песок, глину, кремнезем и др. Бурно
вскипают с соляной кислотой.
• Основную массу известняка-ракушечника составляют
остатки карбонатных ракушек.
• Мел образовался из фораминифер планктона размером
пылеватой фракции.

86.

• Кремнистые породы:
• Радиоляриты состоят преимущественно из
скелетов радиолярий – микроскопических
организмов, строящих свой скелет из аморфного
кремнезема. Многие разновидности этих пород
близки к яшмам.
• Диатомиты – слабо сцементированная,
пористая, светло-серая, похожая на мел, порода
с хорошо сохранившимися микроскопическими
кремнистыми скелетами диатомей.
• Спонголиты - состоят из опаловых спикул
губок, часто содержащих примесь песчаноалевритового материала. Имеют раковистый
излом, обычно крепкие.

87. Углеродистые породы (каустобиолиты)

• В эту группу входят своеобразные по составу и
практическому применению осадочные породы в твердом
(торф, ископаемые угли), жидком (нефть) и газообразном
состоянии.
• Общая характерная черта этих пород – их горючесть,
обусловленная большим содержанием свободного
углерода или смесей углеводородов.
• Все каустобиолиты возникли как продукт
жизнедеятельности растительных или животных
организмов.
• Фитогенные породы образуются из растительных
остатков. Типичным их представителем является торф,
образующийся в болотных условиях без доступа
кислорода.

88. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!