44

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Южно-Уральский государственный университет

Филиал в г. Златоусте

Факультет «Металлургический»

Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»

Н.И. Орлова

Инженерная геология

Учебное пособие для проведения лабораторных работ

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2010

УДК ………..

Орлова Н.И.. Инженерная геология: Учебное пособие для проведения лабораторных работ — Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2010. — 42 с.

Учебное пособие предназначено для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Инженерная геология». Рекомендации по определению горных пород по визуальным признакам изложены в виде таблиц и сопровождаются описанием образцов горных пород.

Практическим указаниям по определению горных пород предшествует краткое изложение теоретических основ темы «Инженерно-геологические условия строительной площадки. Геологическое строение».

Рекомендуется для студентов специальности 270102 — «Промышленное и гражданское строительство».

Ттабл. 6, список лит. — 3 назв.

Одобрено учебно-методической комиссией филиала ЮУрГУ в г. Златоусте.

Рецензенты Печеркина Л.В., кандидат геолого-минералогических наук, доцент Пермского государственного университета

 Издательство ЮУрГУ, 2010.

1. Общие сведения

Планета Земля состоит из следующих геосфер: ядро, мантия и земная кора. Земная кора составляет 0,1% радиуса планеты. В ней выделяют участки континентального, океанического и переходного типа. Земная кора состоит из горных пород.

Горные породы – это устойчивые соединения минералов, образующиеся в результате глобальных геологических процессов (магматизм, осадконакопление, метаморфизм) и представляющие собой крупные, обособленные в пространстве, тела.

Горные породы состоят из минералов. Самыми распространёнными минералами земной коры являются полевые шпаты, кварц, слюды, а также глинистые минералы. Подчинённое значение имеют пироксены и амфиболы.

По происхождению выделяют три группы горных пород:

- магматические;

- осадочные;

- метаморфические.

Земная кора на 95% состоит из магматических и метаморфических горных пород, на долю осадочных пород приходится 5%. На земной поверхности в основном встречаются породы осадочного происхождения (75%), из них около 50% приходится на глинистые грунты.

Схематически классификация горных пород по происхождению и условиям образования приведена в табл. 1.

Таблица 1 – Схематическая классификация горных пород

Горные породы

Магматические

Осадочные

Метаморфические

глубинные

малоглубинные

поверхностные

Плутонические (интрузивные)

Гипабиссальные

Вулканические

Обломочные

Хемогенные

Органогенные

Регионально-метаморфические

Контактово-метаморфические

Дислокационно-метаморфические

Метасоматические

эффузивные

эксплозивные

Магматические горные породы образуются в результате кристаллизации магмы, поступающей из глубинных частей Земли. В зависимости от условий кристаллизации магматических пород (в глубоких недрах Земли, вблизи земной поверхности или на земной поверхности) они подразделяются на плутонические (интрузивные) и вулканические (эффузивные).

Осадочныегорные породы образуются из осадков. Осадки бывают механические (обломочные), химические и органогенные. Материал для обломочных осадков возникает в результате экзогенного выветривания любых горных пород. Химические осадки формируются из водных растворов, когда их концентрация достигает предела насыщения. Органгенные осадки возникают при отмирании и накапливании представителей фауны. Осадочные горные породы образуются на континентах (на склонах гор, в долинах рек, в озёрах, болотах, старицах и т.д.), в морях, лагунах.

Метаморфические горные породы образуются при частичном переплавлении и перекристаллизации любых горных пород под действием изменяющихся температуры и давления, а также под действием гидротермальных растворов.

Чтобы определить горную породу, т.е. определить её наименование, по визуальным признакам без специальных исследований, необходимо установить:

- цвет (окраску) горной породы;

- вещественный (минеральный) состав;

- структуру;

- текстуру.

После определения этих четырёх свойств можно будет отнести образец горной породы к одной из трёх групп по происхождению и присвоить наименование. Для точного и достоверного определения требуется детальное исследование горной породы с помощью специального оборудования.

Цвет (окраска) любой горной породы определяется на увлажнённой поверхности (можно подышать на образец). При высыхании образца на воздухе или высушивании в сушильном шкафу окраска изменяется.

Минеральный состав характеризуется содержанием:

- зёрен тех или иных минералов;

- нераскристаллизованным магматическим веществом;

- обломками горных пород и минералов;

- органическими остатками.

Под структурой (строением) горной породы понимают форму, размер минеральных зёрен, из которых состоит горная порода, а также структурные связи между ними.

Под текстурой понимают взаимное расположение минеральных масс, или другими словами закономерности внешнего облика горной породы, характер ориентировки минеральных зёрен.

Текстура может быть:

- массивная (минеральные зёрна расположены беспорядочно);

- пузырчатая;

- флюидальная (в виде заствыших струй);

- слоистая (минеральные массы в виде слоёв);

- сланцеватая;

- полосчатая;

- пятнистая и пр.

Массивная характерна для магматических интрузивных горных пород, а также для некоторых метаморфических и осадочных горных пород.

Пузырчатая и флюидальная – для магматических эффузивных горных пород.

Слоистая – для большинства осадочных горных пород.

Анизотропные, т.е. неоднородные текстуры, характерны для метаморфических горных пород. Такими являются сланцеватая, плойчатая, полосчатая, пятнистая текстуры.

Определение наименования горной породы рекомендуется проводить в последовательности, приведенной в табл. 2.

Таблица 2 - Последовательность определения горной породы

Определяем структуру
Полнокристаллическая		Скрытокристаллическая			Обломочная
Порода магматическая или метаморфическая		Порода магматическая, метаморфическая или осадочная			Обломки неокатанные	Обломки окатанные или неокатанные
Определяем текстуру
Массивная	Сланцеватая, гнейсовая, полосчатая, массивная	Слоистая. массивная, пористая	Массивная, пористая, флюидальная, миндалекаменная	Полосчатая, тонкосланцеватая, массивная	Пористая, пятннстая, массивная	Массивная, пористая, неяснослоистая
Порода магматическая	Порода метаморфическая	Порода осадочная	Порода магматическая	Порода метаморфическая	Порода вулканогенно-обломочная, метаморфическая	Порода осадочная
См. табл.3	Смотри табл. 6	Смотри табл. 5	Смотри табл. 3	Смотри табл. 6	Смотри табл. 4, 6	Смотри табл. 5