4.Магматизм и магматические горные породы(мгп),условия образования, формы залегания интрузивных и эффузивных магматических пород. Названия и строительные свойства наиболее распространенных мгп.
Магматизм – внедрение магмы в ЗК или излияние ее на поверхность в виде лавы. Образующиеся при этом ГП называются магматическими (МГП). Это интрузивные (глубинные) (гранит, сиенит, диорит и др.) и эффузивные (поверхностные) (порфиры, андезит, базальт, пемза и др.). Магма- сложный силикатный сплав
Текстура пород(пространственное расположение частей пород в ее обьеме):1) массивная- равномерное, плотное расположение минералов 2)полосчатая- чередование участков различного минерального состава 3)шлаковая- порода, содержащая видимые глазом пустоты
порфировую ( с кристаллами в виде отдельных вкраплений в общей стекловатой массе) или стекловатую структуру; текстура может быть как плотной, (порфиры, порфириты, диабазы), так и пористой – липариты, трахиты, андезиты, базальты, пемза
Структуры:1) зернистые - типичные для глубинных пород 2)полукриссталические 3)стекловатые- типичные для излившихся пород
Формы залегания:
А) Глубинные ( интрузивные)
1) батолиты-массивы ,площадью до несколько сотен км,залегающих глубоко от земной пов-ти 2)штоки-ответвления от батолитов 3)лакколиты- грибообразные формы 4) жилы - заполненные магмой трещины в земной коре
Рис. 2.1. Формы залегания интрузивных МГП:
1 – батолит; 2 – шток; 3 – лакколит; 4,5 – жилы (4 – пластовая или силл; 5 – секущая или дайка
Б) Излившиеся ( эффузивные) :1)купола- сводообразные формы 2)лаковые покровы -растекание магмы на пов-ти Земли 3)потоки- вытянутые формы
Рис. 2.2. Формы залегания эффузивных МГП:
1- купол; 2 – покров; 3 - поток
Характеристика пород:1)Кислые породы(содержание SiO2 65-75%) гранит и его аналоги
2)средние породы(52-65%) порфириты, андезиты, порфир, трахит 3)основные(40-52%) габбро и ее аналоги-диабаз , базальт 4) ультраосновные(менее 40 %) только глубинное происхождение – пироксениты.
Все МГП широко применяются в различных областях строительства. Из интрузивных наиболее распространенная порода – гранит, а из эффузивных – андезиты и базальты.
В общем МГП и ММГП (метаморфические ГП) обладают большой прочностью, малосжимаемы, нерастворимы в воде. При использовании их обязательно устанавливается трещиноватость, которая может существенно снизить прочность и повысить деформируемость массива породы.
5.Осадочные горные породы ОГП,УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ,КЛАССИФИФИКАЦИЯ,ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА. Особенности строительной оценки различных классов ОГП- ОБЛОМОЧНЫХ НЕСВЯЗНЫХ И СЦЕМЕНТИРОВАННЫХ,ГЛИНИСТЫХ,ХИМИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ.
Составляя всего 5% от массы ЗК, осадочные породы чаще всего слагают ее верхние слои и выходят на поверхность, оказываясь в зоне хозяйственно-строительной деятельности человека. На происхождение ОГП указывает название – формирующиеся из осадка. Последний возникает при разрушении ранее существовавших пород вследствие выветривания и переносе продуктов разрушения, при кристаллизации солей в усыхающих водных бассейнах, а также при накоплении остатков животных и растительных организмов. В соответствии с указанными условиями образования ОГП разделяются на три группы: обломочные, глинистые, химические и биохимические. Основной формой залегания ОГП является слой, в котором различают подошву, кровлю и мощность Н – расстояние между ними (рис.2.З).
Слоистость, значительная пористость, большая изменчивость прочности и сжимаемости, повышенная чувствительность многих пород к внешним воздействиям – характерные черты ОГП. В них нередко обнаруживаются остатки и отпечатки животных и растений, позволяющие устанавливать возраст пород. Охарактеризуем каждую группу ОГП.
Рис. 2.3. Формы залегания ОГП:
1 – слои; 2 – линзы; 3 – выклинивание слоя;
4 – пережим слоя (пласта); 5 – пропласток (прослоек)
Обломочные ОГП
Представляют собой скопления обломков ранее существовавших пород как результата их физического выветривания – увеличения трещиноватости с дальнейшим дроблением, измельчением пород под действием перепадов температуры, замерзания в порах и трещинах воды, кристаллизации солей при ее испарении. По размеру обломки или частицы объединяются в группы – фракции. Выделяются следующие фракции с размерами (мм): валуны (глыбы) d >100; галька (щебень) 40…100; гравий (хрящ, дресва) 2…40; песок 0,05…2; пыль 0,005…0,05; глина d<0,005. Указанные в скобках названия используются для неокатанных, угловатых обломков.
В природе обломочные породы представляют собой смесь различных фракций. Наименование породе присваивается по преобладающей фракции, cоставляющей по массе более 50%. Если связи между частицами отсутствуют, породы называются рыхлыми или несвязными. Это галечник, гравий, щебень, хрящ, песок. Для последнего ограничивается также содержание глинистой фракции тремя процентами. Цементированные природным цементом галька и гравий называются конгломератом; то же, щебень и хрящ – брекчия. Конгломераты образуются в прибрежной зоне морей и поэтому распространены шире брекчий. Цементированный песок называется песчаником. Цементированными оказываются продукты вулканических извержений – пепел, песок и др. Оседая на землю, уплотняясь, цементируясь и твердея, они образуют пористые породы, называемые вулканическим туфами или туффитами, если включают обломочный материал другого происхождения. Прочность несвязных пород зависит от трения между отдельными частицами; при шероховатой, угловатой их форме оно больше. Большое значение имеет плотность «упаковки» частиц: плотные породы будут и более прочными.
Содержание
различных фракций в процентах по
отношению ко всей массе достаточно
представительной пробы породы называется
гранулометрическим составом.
Он приводится в табличной или графической
форме и является важной характеристикой
любых дисперсных грунтов. Соответствующий
график называется кривой однородности
(рис.2.4). Для неоднородного грунта кривая
более пологая. Численно это можно
характеризовать коэффициентом
неоднородности k
= d60/d10,
т.е. отношением диаметров частиц, меньше
которых в грунте 60 и 10% соответственно.
Если k>3,
то песок неоднородный. По размеру частиц
пески подразделяются на гравелистые,
когда частиц крупнее 2 мм более 25%; крупные
и средней крупности, когда частиц крупнее
0,5 и 0,25 мм соответственно содержится
более 50%; мелкие, когда частиц крупнее
0,1 мм более 75% и пылеватые, когда этих
частиц менее 75%. Если содержание ни одной
из перечисленных фракций не достигает
50%, песок называют разнозернистым. От
гравелистых и крупных к пылеватым
строительные свойства песков ухудшаются:
снижаются прочность и водопроницаемость,
увеличиваются сжимаемость и способность
к разжижению, переходу в состояние
плывуна, проявляется пучинистость
мсостояние плывуна, проявляется
пучинистость.
Рис.
2.4. Графики гранулометрического состава
грунтов
(кривые однородности): 1 – неоднородный песок; 2 – суглинок
Для цементированных пород очень важен вид природного цемента. По минеральному составу он может быть кремнистым (из минералов опал, халцедон), карбонатным (кальцит, доломит), железистым (лимонит), гипсовым, глинистым. В указанном порядке прочность цемента убывает; гипсовый растворим в воде, глинистый самый слабый и в воде размокает. Песчаники с кремнистым цементом по прочности могут не уступать граниту, а с глинистым иметь сопротивление сжатию 1 Мпа и менее. Цемент может быть смешанным, состоящим из разных минералов – например, карбонатно-гипсовым и т.п.