Раздел 3. Магматические, осадочные и метаморфические горные породы.

3.1. Магматические горные породы ( 1) стр.36-45-57

3.2. Осадочные породы ( 1) стр. 36-45, 45-53, 57-60, 163-168, 168-170

3.3. Метаморфические горные породы ( 1) стр. 53-57, 270-288, 115-122

Земную кору слагают горные породы, различные по происхождению и составу. Обычно они состоят из нескольких минералов, реже – из одного.

Все горные породы представляют собой агрегаты минералов или обломков горных пород и по своему происхождению разделяются на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Каждая группа в свою очередь подразделяется на более мелкие группы.

Инженерно-геологические свойства горных пород зависят не только от минералогического состава, но и от условий образования, структуры и постгенетических факторов, т.е. природными процессами и инженерной деятельностью человека.

Ниже приводится генетическая квалификация горных пород, отображающих обстановку, в которой происходит образование горных пород.

3.1. Магматические горные породы

Магматические горные породы или изверженные породы образуются в результате застывания и кристаллизации магмы при внедрении ее в земную кору или при излиянии на поверхность в результате извержения вулканов.

В одних случаях магма вторгается из недр в толщу лежащих выше пород и застывает на большей или меньшей глубине (образуются глубинные или интрузивные породы) в других – она застывает, излившись на поверхность Земли в виде лавы (образуются излившиеся или эффузивные породы).

Свойства магматических пород зависят от положения остывающих магматических тел по отношению к поверхности земли, от условий температуры и давления, от состава магмы и скорости ее остывания и т.д. При классификации магматических пород важнейшим признаком является их химический и минералогический состав.

Магматические одразделяются на: глубинные (интрузивные), излившиеся (эффузивные) и жильные

Глубинные образуются в процессе замедленного застывания магмы, либо в недрах Земли, либо на поверхности, т.е. процесс полной раскристаллизации вещества и перехода его в твёрдое состояние (граниты, сиениты, диористы и габро). Магма застывает в форме различных тел – батолитов, лакколитов, различных жильных образований. В зависимости от скорости растекания лавы и выделения газов, образуются плотные или пористые структуры горных пород (граниты, липариты, кварцевые порфиты, обсидан, пемза, андезит, габбро, базальты).

Магматические горные породы образуются в условиях высокой температуры и большого давления в процессе застывания силикатных расплавов, носящих название магмы, поднявшихся из недр земли. По степени насыщения кремнеземом (SiO₂) магматические породы, так же как и образовавшие их магмы, подразделяются на: кислые ((SiO₂ – 65 – 75%), средние ( SiO₂ – 52 – 65%), основные (SiO₂ - 40 – 52%) и ультраосновные (SiO₂ < 40%).

3.2. Осадочные горные породы

Осадочные горные породы образуются из продуктов разрушения любых других пород, жизнедеятельности организмов и выпадения из воздушной или водной среды материалов любого происхождения. Во всех случаях образование осадочных горных пород происходит при давлении и температуре, наблюдающихся в поверхностных частях земной коры.

Разложение пород в поверхностных частях земной коры происходит в результате физического выветривания (колебания температуры, расклинивание трещин замерзающей водой, действия растительного покрова), тесно связанного с химическим выветриванием (действие водных растворов различных солей и кислот, организмов и атмосферы). Продукты разложения, перенесенные водой, ветром и частично льдом, отлагаются как в стоячей, так и в проточной воде разных водотоков, водоемов и на поверхности суши.

Осадочные горные породы подразделяются на: обломочные, органогенные и породы химического происхождения - хемогенные.

Образуются в процессе разрушения, переноса, накопления и преобразования продуктов переработки ранее возникших горных пород. Их формирование происходит на поверхности Земли под воздействием внешних факторов. Характерные особенности осадочных пород: слоистость, пористость, содержание органических остатков.

В соответствии с генетическими особенностями осадочные породы подразделяются на три группы: обломочного, химического и органогенного происхождения. Ниже приводятся классификации обломочных, глинистых и карбонатных пород.

Породы обломочного происхождения состоят из продуктов механического разрушения более древних пород. По величине и форме слагающих частиц, а также по степени их цементации они подразделяются на грубообломочные – псефиты; песчаные – псаммиты, алевритовые – алевриты и глинистые – пелиты.

Глинистее породы сложены частицами менее 0,01 мм и содержат около 30% тончайших частиц (менее 0,001 мм).

Особенности изучения карбонатных пород. Карбонатные осадочные горные породы – известняки и доломиты – подразделяются по вещественному составу, способу образования и структуре. Известняки и доломиты содержат нередко примеси глинистого, сульфатного, кремнистого, реже обломочного материала образуя смешанные породы.

Впервые И. В. Поповым при построении инженерно-геологических карт было предложено принимать за основу деления пород принцип формационного и литолого-генетического анализа территории. По мнению И. В. Попова, формации в целом как геологические тела можно понять только на основании геологических исследований, прежде всего картирования.