Горные породы являются природной совокупностью минералов постоянного минералогического состава, непрерывно образующей в земной коре самостоятельное тело.

Все они делятся на 3 группы по происхождению: магматические (интрузивные и эффузивные), метаморфические и осадочные. Метаморфические и магматические слагают примерно 90% от объёма земной коры, но они не слишком распространены на поверхности материков. Остальные 10% занимают осадочные горные породы (ОГП), покрывающие 75% площади поверхности земли.

 

Осадочные горные породы

Этот вид горных пород на земной поверхности, а также вблизи нее образуется в условиях низких давлений и температур вследствие преобразований континентальных и морских осадков. Осадочные горные породы по способу образования подразделяются на 3 генетические группы:

• обломочные (конгломераты, пески, алевриты, брекчии) – это грубые продукты, образовавшиеся в результате механического разрушения материнских пород;

• глинистые – дисперсные продукты химического глубокого преобразования алюмосиликатных и силикатных минералов материнских пород, которые со временем перешли в новые минеральные виды;

• биохемогенные, органогенные и хемогенные породы – продукты осаждения из растворов, при участии различных организмов, накоплений органических веществ либо продуктов жизнедеятельности различных организмов.

• Сцементированные осадочные породы с жесткими связями 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.

• 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.

Основные свойства глинистых пород определяется содержанием глинистых частиц размером менее 5 мк: пластичность, набухание, усадка, водопроницаемость и т. д. 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.

Рыхлые горные породы

К этой группе природных строительных матерьялов обыкновенно относят песок и гравий, глину, растительную землю и всевозможные природные смеси этих веществ, образующие то, что мы называем почвой. Все они представляют собой продукты разрушения каменных пород, иногда с примесью органических остатков и состоят из отдельных частиц, между собою вовсе не связанных, или связанных очень слабо. Строителю приходится иметь с ними дело: 1) в качестве грунтов, на которых возводится сооружение — в этом случае важно знать сопротивление грунта давлению, его степень сжимаемости, степень проницаемости водою и происходящие в нем от подобных причин изменения; 2) в качестве материала для устройства насыпей и выемок, при чем кроме перечисленных свойств важно знать величину угла естественного откоса данного грунта, и 3) в качестве веществ, употребляемых

Глинистые горные породы

 

 

Глинистые породы сложены более чем на 50% частицами мельче 0,01 мм, причем не менее 25% из лих имеют размеры меньше 0,001 мм. Основная масса этих частиц — глинистые минералы. В качестве примеси в глинах обычно присутствует различный материал обломочного и химического происхождения.

Собственно глины состоят из тончайших чешуйчатых кристаллов минералов, образующихся при выветривании полевых шпатов и других разрушающихся минералов. Эти породы существенно отличаются по составу и свойствам от более крупнозернистых осадков. Помимо глинистых минералов в глинах в качестве акцессорных компонентов в различных количествах обычно присутствуют хемогенные образования (сидерит, кальцит), органические вещества и разнообразные коллоиды. Очевидно, что по мере увеличения количества неглинистых минералов возрастает их роль в определении свойств глин.

Глины используются в производстве керамики, бумаги, резины, катализаторов и др. Глины весьма важны для многих областей деятельности человека, например для сельского хозяйства и инженерного дела. Для каждой области применения глин существуют специфические требования к различному сочетанию свойств.