13. Виды выветривания: физическое, химическое, биологическое. Природные факторы, способствующие выветриванию

Выветривание – разрушение и изменение состава горных пород, происходящие под воздействием колебания температур, замерзания вод, кислот, щелочей, углекислоты, ветра, организмов.

Физическое выветривание выражается преимущественно в механическом дроблении пород без существенного изменения их минерального состава. Породы дробятся в результате колебания температур, замерзания воды, механической силы ветра и ударов песчинок, переносимых ветром, кристаллизации солей в капиллярах, давления, которые возникает в процессе роста корней растений и т. д.

Физическое выветривание преобладает в местностях с сухим резко континентальным (пустыни) или холодным климатом (горные районы, арктический пояс). Типичным примером являются пустыни и северные территории нашей страны.

Химическое выветривание выражается в разрушении горных пород путем растворения и изменения их состава. Наиболее активными химическими реагентами в этом процессе являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты. В породах кроме растворения протекают реакции обмена, замещения, окисления, гидратация и дегидратация. В ходе реакции гидролиза полевых шпатов, в граните образуются новые, вторичные глинистые минералы

Наибольшее значение химическое выветривание имеет в условиях теплого и влажного климата.

Биологическое (органическое) выветривание проявляется в разрушении горных пород в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений. Породы дробятся и, в значительной мере, подвергаются воздействию органических кислот.

Механическое разрушение производят растения своей корневой системой. Большое влияние оказывают многочисленные бактерии. В процессе своей жизнедеятельности они поглощают одни вещества и выделяют другие. Растения и животные, особенно микроорганизмы (бактерии, микробы и др.) и низшие растения (водоросли, мхи, лишайники), выделяют различные химические соединения, которые весьма активно взаимодействуют с минералами горных пород, разрушают их.

Природные факторы: колебания температур, попадание в трещины воды (замерзшая, движущаяся), нахождение на наклонной поверхности, ветер.

14. Осадочные горные породы. Обломочные осадочные горные породы. Классификация. Вода в обломочных породах.

В результате физического выветривания исходных магматических горных пород продукты разрушения переносятся ветром и отлагаются, образуя рыхлые скопления или осадки. Из рыхлых скоплений (осадов) с течением времени формируются (уплотняются, приобретают структуру) различные осадочные горные породы.

Осадочные породы слагают самые верхние слои земной коры, покрывая своеобразным чехлом породы магматического и метаморфического происхождения (75% земной поверхности).

Среди осадочных пород условно выделяют три группы: обломочные породы, возникающие в результате механического разрушения прежних пород и накопления образовавшихся обломков; химического происхождения (хемогенные); органогенные (возникли в результате жизнедеятельности живых организмов)

Классификация обломочных породы:

Грубообломочные породы (псефиты). В их состав входят угловатые (глыбы, щебень, дресва) и окатанные (валуны, галька, гравий) обломки различных горных пород. Размер >2 мм.

(псаммиты)

Глинистые породы (пелиты). Глинистые частицы являются основными составными частями супесей, суглинков и глин. Глинистые породы составляют около 50% общего объёма осадочных пород и чаще всего являются основаниями различных зданий и сооружений.

Суффозия – процесс выноса грунтовыми водами мелких частиц из обломочного грунта.

Вода в обломочных гп находится в свободном виде и может перемещаться (за счет разности напоров/сил поверхностного натяжения), когда минеральные частицы окружены оболочками воды, взаимодействие происходит через эти оболочки, т.е. связи между частицами становятся менее прочными. Так, породы могут перемещаться без изменения сплошности массы, т.е. они способны к значительным пластическим деформациям. Такие грунты называют связными (глины, суглинки, супеси, лессы, в них с ув-ем влажности снижается прочность, они дают усадку при высыхании, набухают при увлажнении, пластичные и липкие ) или пластичными. Рыхлые обломочные породы могут сцементироваться за счет вещ-в, выделяющихся из циркулирующих в них водных растворов, в поры может вноситься пыть/глина. Образуются брекчии, конгломераты, песчаники. По взаимоотношению зерен и цемента: базальный, контактовый, поровый тип цемента.

15. Законы движения воды в обломочных осадочных горных породах. Гидравлический градиент. Закон Дарси.

16. Гистограммы и кумулятивные кривые для обломочных пород. Коэффициенты неоднородности и формы обломков.

По результатам гранулометрического анализа строится гистограмма и кумулятивная кривая.

17. Основные физические характеристики обломочных осадочных горных пород. Определение плотности обломочных пород пенетрацией.

18. Цементированные обломочные осадочные горные породы. Виды природных цементов. Строительная оценка рыхлых и цементированных обломочных пород.

ЦОГП - это подвергшиеся цементации (за счет веществ, вмываемых в поры или выпавших в осадок из растворов) рыхлые обломочные породы.

Виды природных цементов в ООГП:

1. Кремнистые SiО2, SiO₂*nH₂O. Песчанники - песок, сцемент -ый кремнистым/железистым цементом, самый прочный.

2. Карбонатный - на основе CaCO₃ - цемент. Кальцит

3. Сульфатные.

4. Железистые на лимоните Fe₂O₃*nH₂0.

5. Глинистые.

Основой алевролита является кварц, могут присутствовать также частицы полевого шпата, глинистых минералов, иногда присутствуют карбонаты и гидроксиды железа.

Конгломерат - сцементированные окатанные обломки.

Брекчия - сцементированные щебеночные обломки.

1->5 От лучшего к худшему. Известняк — важнейший строительный материал, из него изготовляются облицовочные плиты, стеновые блоки, скульптурные и архитектурно-строительные изделия, щебень для производства бетона и асфальтобетона, железнодорожного балласта, оснований и покрытий автодорог, фильтров гидросооружений, как бутовый камень для фундаментов, мощения откосов, бортов и пр. Слаботрещиноватый мягкий известняк часто распиливается на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные известняки) ос обенно ценны как строительный материал. Rрепкие песчаники высокопрочные, малосжимаемы, слабоводопроницаемы.