
- •Введение.
- •Основы общей геологии
- •1. Геосферы
- •Твердые геосферы
- •2 Природные геологические процессы.
- •3. Тепловой режим земной коры.
- •Минералы
- •1. Происхождение минералов
- •2. Природные минералы
- •3. Искусственные минералы
- •4. Классификация минералов по химическому составу.
- •Общие сведения о горных породах
- •1. Горные породы и критерии их классификации.
- •2. Главные генетические группы горных пород
- •Магматические горные породы
- •Деление магматических пород по степени изменения
- •Генетические типы магматических пород и их отличительные признаки
- •Кислые, средние, основные и ультраосновные.
- •Минералогический состав.
- •Инженерно-геологические особенности.
- •Осадочные горные породы.
- •Представление об осадочных горных породах.
- •2.Стадии образования осадочных горных пород.
- •Генетические типы осадочных горных пород.
- •Химический и минералогический составы, текстуры, структуры и форма залегания осадочных пород.
- •5. Характеристика генетических типов.
- •Классификация обломочных пород
- •Типы цемента
- •5.2.Хемогенные породы.
- •5.3.Органогенные породы.
- •5.4.Породы смешанного состава.
- •6. Инженерно-геологические особенности.
- •Метаморфические горные породы
- •Представление о метаморфизме. Типы метаморфизма.
- •Типы метаморфизма.
- •Минеральный состав, структуры, текстуры и формы залегания метаморфических пород.
- •Кристаллобластические структуры
- •3. Классификация метаморфических пород.
- •4. Инженерно-геологические особенности.
- •Геологическая хронология. Шкала геологического времени.
- •Геотектоника. Структуры земной коры.
- •1.Тектонические движения и их роль в строении и развитии земной коры.
- •2. Типы тектонических движений.
- •4.Тектонические структуры различного порядка.
- •Первичные и вторичные формы залегания горных пород.
- •Значение данных о залегании горных пород для строительства.
- •1. Общие сведения, происхождение подземных вод.
- •Водные свойства грунтов (влагоемкость, водоотдача, водопроницаемость).
- •3. Физические свойства, химический состав, жесткость и агрессивность подземных вод.
- •4. Классификация подземных вод.
- •Элементы генетического грунтоведения
- •2. Нескальные грунты как дисперсные системы. Фазовый состав грунтов.
- •Состав твердой фазы:
- •2.2. Жидкая фаза. Виды воды в грунтах.
- •2.3. Физические свойства грунтов
- •3. Класс природных дисперсных грунтов.
- •3.1. Виды пески и крупнообломочные грунты. Разновидности по гранулометрическому составу:
- •Разновидности песков по плотности сложения с учетом
- •3.2. Вид глинистые грунты. Водно-физические свойства, разновидности, классификационные показатели, инженерно-геологические особенности.
- •Водно-физические свойства глинистых грунтов
- •4.3. Органоминеральные и органические грунты. Почвы.
- •4. Класс техногенных грунтов. Техническая мелиорация грунтов ( см. Ананьев, Потапов, 2000, с. 227-251)
- •5. Класс природных мерзлых грунтов.
- •Процессы, связанные с вечной мерзлотой (криогенные процессы):
- •Строительство в зонах многолетней мерзлоты
- •Объемные деформации грунтов Осадка, просадка, усадка, набухание, сдвижение.
- •Гравитационные процессы на склонах рельефа местности.
Химический и минералогический составы, текстуры, структуры и форма залегания осадочных пород.
Минералогический и химический состав. Различают первичные и вторичные минералы. Первичные заимствованы из материнских пород при физическом выветривании – кварц, полевые шпаты, слюды. Вторичные минералы возникли при химическом выветривании исходных пород или в результате жизнедеятельности организмов – кальцит, гипс, лимонит, опал, глинистые минералы. По химическому составу осадочные породы наиболее разнообразны. Это могут быть алюмосиликаты, карбонаты, оксиды, сульфаты и др.
Структуры различны для каждого из генетических типов осадочных пород и будут рассмотрены при характеристике каждого из генотипов. Почти каждый тип породы имеет свою, присущую только ему структуру. Для рыхлых пород характерны обломочные структуры, для сцементированных – брекчиевидные и т.д.
Текстуры осадочных пород слоистые. Различают следующие типы слоистости: нормальный слой (прямая горизонтальная), линзовидная, выклинивающая, косая слоистость.
Форма залегания осадочных пород – слои и слоистые толщи. Слои отличаются друг от друга составом, структурой, цветом. В слое могут быть также тонкие слои других горных пород – прослои. Слои резко отличающиеся по составу постоянной мощности и сравнительно большой площади называют пластами. Толщей называют комплекс слоев, объединенных сходством состава или возраста, или один слой, но значительной мощности.
5. Характеристика генетических типов.
Обломочные породы состоят из продуктов физического выветривания исходных магматических, метаморфических или древних осадочных пород. Продукты выветривания представлены обломками различного размера, сложенными отдельными минералами или породами. В сцементированных разновидностях в цементе находятся продукты химического и биологического выветривания (известковистый, железистый и др. материалы).
Критерии классификации: размер частиц, степень их окатанности, степень связности частиц между собой.
По размеру различают собственно обломочные породы с размером частиц свыше 0,005 мм (валуны, глыбы, галька, щебень, гравий, дресва, песок, пылеватые частицы) и глинистые породы, содержащие наряду с обломочным материалом глинистые частицы, выпавшие из коллоидных растворов.
Классификация обломочных пород
Размер частиц, мм |
С Т Е П Е Н Ь С В Я З Н О С Т И |
|||||||
Рыхлые |
Связные |
Сцементированные |
||||||
С окатанными обломками |
С неокатанными обломками |
|
С окатанными обломками |
С неока-танными обломками |
||||
100-500 |
Валуны |
Глыбы |
|
Конгломерат |
Брекчия |
|||
10-100 |
Галька |
Щебень |
|
Конгломерат |
Брекчия |
|||
2,0–10 |
Гравий |
Дресва |
|
Гравелит |
Дресва |
|||
0,05-2,0 |
Песок |
|
Песчаник |
|||||
0,05-0,005 |
Алеврит |
Алеврит |
Алевролит |
|||||
>0,005 |
Супесь, суглинок, глина |
Супесь, суглинок, глина |
Аргиллит |
По степени связности различают рыхлые, связные и сцементированные породы. Рыхлые и связные встречаются преимущественно в современных отложениях: в морях, реках, озерах, намного реже встречаются в более древних толщах. Сцементированные породы характерны для прежних геологических эпох.
По степени окатанности подразделяются только крупнообломочные породы (от гравия и дресвы до валунов и глыб).
Для крупнообломочных пород характерны псефитовые структуры: гравийная, дресвяная, галечниковая, глыбовая. Песчаные породы обладают псаммитовой структурой, при этом по размеру песчаных частиц различают пески крупные (0,5-2 мм), средней крупности (0,25-0,5 мм), мелкие (0,1-0,25 мм), пылеватые (0,05-0,1 мм). Для алевритов и алевролитов характерна пылеватая алевритовая, для глинистых пород – пелитовая структура.
Грубообломочные и песчаные рыхлые породы (на лабораторных работах). Грубоообломочные породы, состоящие из неокатанных обломков, развиты на склонах горных хребтов, в руслах временных водотоков, состоящие из окатанных обломков (валуны, галька, гравий) находятся на морских побережьях, в руслах и долинах горных рек, среди ледниковых отложений. Песчаные породы состоят из минералов, наиболее устойчивых к процессам выветривания (кварц, полевые шпаты, слюды).
Связные, главным образом, глинистые породы.
К глинистым породам относят отложения, содержащие свыше 3% глинистых частиц (диаметр менее 0,005 мм). Глинистые частицы представлены минералами каолинитом, монтмориллонитом, гидрослюдами, галлуазитом, иллитом. Кроме них в глинистых породах находятся пылеватые, песчаные и более крупные частицы, а также примесь лимонита, органического вещества и др. Глинистые породы составляют около 50% общего объема осадочных пород.
В зависимости от содержания глинистых частиц различают:
-
название породы
содержание глинистых частиц, %
супесь
3-10
суглинок
10-30
глина
30-60
глина тяжелая
> 60
При увлажнении глинистые породы переходят в пластичное и текучее состояние, при высыхании уменьшаются в объеме и дают усадку. Это – влагоемкие породы со слабой водоотдачей. Супеси и суглинки слабоводопроницаемы, глины – водоупоры.
Сцементированные породы (конгломераты, гравелиты, брекчии, песчаники, алевролиты, аргиллиты) образуются из рыхлых и связных отложений при их уплотнении, дегидратации и цементации. Роль цемента выполняют вторичные образования: кальцит, лимонит, кремнистый и глинистый материалы, иногда гипс, проникающие между обломками вместе с фильтрующейся водой.
По вещественному составу различают цементные вещества:
- Кремнистый (кварцевый) - прочный и устойчивы к выветриванию,
- Железистый - (бурого цвета), средней устойчивости,
- Известковый (карбонатный) - средней прочности и устойчивости (слабо растворим в воде),
- Глинистый - непрочный, размокает в воде,
- Гипсовый - слабо растворяется и размокает в воде.