2. Опис мінералів та гірських порід

Ортоклаз - (від грец. Orthós - прямий і klásis - ломка, розколювання), породоутворюючий мінерал з групи польових шпатів, Хімічний склад K [AlSi3O8]. Як домішки містить Na (до 8% Na2O), рідше Ва і в невеликих кількостях Fe, Са, Rb, Cs та ін Кристалізується в моноклінної системі. Кристали призматичної форми. Характерні різноманітні двійники адуляр, місячний камінь, звичайний польовий шпат, санідін (скловату польовий. Шпат), Спайність досконала, під кутом 90 ° (звідси й назва), чим відрізняється від мікрокліну. Колір світло-рожевий, буро-жовтий, іноді червоний; блиск скляний. Твердість за мінералогічною шкалою 6-6,5; щільність 2550-2580 кг/м3. О. - один з найважливіших породоутворюючих мінералів магматичних гірських порід; скупчення великих кристалів О. характерні для пегматитових жив. Часто утворюється в процесі регіонального та контактного метаморфізму. При вивітрюванні ортоклаз перетворюється на каолін, калиево слюду, іноді епідот. Місця залягання Ейфель, Пантеллерія, Монте-Сомма, Албанські гори. Використовується в якості сировини в скляній і керамічній промисловості.

Мергель (нім. Mergel, від лат. Marga)-осадова гірська порода змішаного глинисто-карбонатного складу: 50 - 75% карбонат (кальцит, рідше доломіт), 25 - 50% - нерозчинний залишок (SiO2 + R2O3). У залежності від складу породоутворюючих карбонатних мінералів мергелі поділяються на вапнякові і доломіту. У звичайних мергелів в нерозчинному осаді зміст кремнезему перевищує кількість полуторних оксидів не більше ніж у 4 рази. Мергелі з співвідношенням SiO2: R2O3> 4 належать до групи кремнеземистих.

Види мергелів

Мергель ангітріто-доломітовий - термін, застосований для сильно ангідрітоносних доломітових мергелів і глинистих ангідриту-доломітів, які за змістом глинистої речовини відповідають мергелю.

Мергель гіпсовий - мергель, що містить гіпс, розсіяний або утворює желвачкі, тонкі пропластки.

Мергель гіпсово-доломітовий - те ж, що мергель ангідриту-доломітовий, але кальцію представлені гіпсом, а не ангідритом.

Мергель глинистий - містить від 50 до 70% (або від 50 до 75%) глинистих частинок.

Мергель доломітовий - глинисто-карбонатна осадова гірська порода, в якій карбонатний породоутворюючий мергелю представив доломітом, що становить від 50 до / 5% всієї породи.

Мергель доломітовий глинистий-доломітовий мергель, містять від 50 до 75% глинистої речовини.

Мергель вапняний - глинисто-карбонатна порода, містить від 50 до 75% СаСО3.Іспользуется в цементній промисловості.

Мергель крейдоподібний - порода, содеращая 10 - 30% глинистого матеріалу і 35 - 90% кальциту, представленого найдрібнішими скелетами організмів і мікрозерниста кальцитом, тонко перемежовуються з глинистими частинками. Порівняно м'яка, розтирають, зазвичай светлоокрашенная гірська порода.

Мергель прісноводний - пухка, розсипчаста, порошкоподібна маса вуглекислого кальцію, відкладена у водоймах озерно-болотного типу в результаті випадання [[СаСО3]] з розчину, збагачена глинистої домішкою (понад 30%). Застосовується для випалу вапна та виробництва цементу. Синоніми: мергель озерний, мергель торф'яної.

Мергель руїнним-породи, структура якої нагадує уламкові. У мергелі руїнним ділянки чотирикутної форми, зберігають первинний сірий колір породи, оточені простором, пофарбованим окислами заліза в червоний колір. Мергель руїнним відзначений серед верхньокрейдових флішові відкладень Австрії і у флішові зонах Італії.

Мергель цементний - природний вапняний мергель, придатний для виробництва портландцементу; для цього він піддається випалу до спікання. Склад коливається, особливо мінливе ставлення кремнезему до суми полуторних оксидів (Al2O3 + Fe2O3). Тому при приготуванні шихти для цементного клінкеру в мергель цементний вводяться ізвестковістих чи глиниста добавки. У природі зустрічаються т. н. натуральні різниці мергель цементний (СаСО3 75 - 80%, R2O3 + SiO2 20 - 25%), придатні для випалювання без добавок (наприклад, новоросійська група родовищ).

Мергель малостійкий до атмосферних впливів. Мергелю широко поширені в природі, зустрічаються в усіх системах, починаючи з протерозою, розвинені повсюдно серед карбонатних та глинистих товщ. Використовуються як сировину у виробництві деяких видів цементу. Найбільше значення мають цементні мергелю-натурали, містять 75-80% CaCO3. Найбільш відомі цементні мергелі район: Новоросійська, Амвросіївки (Донецька область) та с. Підгорного (Воронезька область). Родовища мергелю розробляються відкритим способом.

Щебінь - пухка уламкові породи з неокатанного уламків гірських порід, шлаків і т.д. розміром від 10 до 100 мм.

1) гострокутні уламки гірських порід (розміром до 100 мм), що утворилися при їх вивітрюванні; зустрічаються у вигляді пухких і слабосцементірованних скупчень ... 2) Продукти дроблення (іноді й розсіву) гірських порід і штучних кам'яних матеріалів (наприклад, металургійних шлаків, цегли) у вигляді шматків зазвичай незграбної форми розміром 5-150 мм, застосовувані, в залежності від їх властивостей, як заповнювачі бетонів, для баластування ж.-д. шляхів, у будівництві автомобільних доріг, гідротехнічних споруд тощо

Аргиллит (від грец. Árgillos - глина і líthos - камінь)-тверда, каменеподібний глиниста порода, що утворилася в результаті ущільнення, дегідратації та цементації глин при діагенез і Епігенез. За мінералогічним і хімічним складом аргіліти дуже подібні з глинами, але відрізняються від них більшою твердістю і нездатністю розмокати у воді. Складені в основному глинистими мінералами гідрослюдистої монтмориллонитовій і хлоритових типів з домішкою частинок кварцу, слюди, польових шпатів. Подібно глин, аргіліт утворюють або масивні пласти, або мікрослоістие (плитчаста) різновиди. Аргіліти - типові осадові породи, характерні для геосинклінальних складчастих областей, а також глибоко занурених осадових товщ платформ.

3. Определеніе.Классіфікація грунтів

Грунт - гірські породи, грунту, техногенні утворення, що представляють собою багатокомпонентну і різноманітну геологічну систему і є об'єктом інженерно-господарської діяльності людини.

Грунти можуть служити:

1) матеріалом підставі будівель і споруд;

2) середовищем для розміщення в них споруд;

3) матеріалом самої споруди.

РІЗНОВИДИ ГРУНТІВ

Клас природних скельних грунтів - грунти з жорсткими структурними зв'язками (кристалізаційна і цементаційних)

Клас природних дисперсних грунтів - грунти з водноколоїдне і механічними структурними

Клас природних мерзлих грунтів - грунти з кріогенними структурними зв'язками

Клас техногенних (скельних, дисперсних і мерзлих) грунтів - грунти з різними структурними зв'язками, утвореними в результаті діяльності людини

Грунт скельний - грунт, що складається з кристалітів одного або декількох мінералів, які мають жорсткі структурні зв'язки кристаллизационного типу.

Грунт напівскельний - грунт, що складається з одного або декількох мінералів, які мають жорсткі структурний зв'язку цементаційних типу.

Умовна межа між скельними і напівскельного грунту приймається по міцності на одноосьовий стиск (R c ³ 5 МПа - скельні грунти, R c <5 МПа - напівскельні грунти).

Грунт дисперсний - грунт, що складається з окремих мінеральних частинок (зерен) різного розміру, слабосвязанних один з одним; утворюється в результаті вивітрювання скельних грунтів з подальшим транспортуванням продуктів вивітрювання водним або еоловим шляхом і їх відкладення.

Грунт глинистий - зв'язний мінеральний грунт, що має числом пластичності I p ³ 1.

Пісок - незв'язний мінеральний грунт, в якому маса часток розміром менше 2 мм складає більше 50% (I p = 0).

Грунт великоуламковий - незв'язний мінеральний грунт, в якому маса часток розміром більше 2 мм складає більше 50%.

Іл - Водонасичений сучасний осад переважно морських акваторій, що містить органічну речовину у вигляді рослинних залишків та гумусу. Зазвичай верхні шари мулу мають коефіцієнт пористості е ³ 0,9, текучу консистенцію I L> 1, вміст часток менше 0,01 мм становить 30-50% за масою.

Сапропель - прісноводний мул, що утворився на дні застійних водойм з продуктів розпаду рослинних і тваринних організмів і містить більше 10% (за масою) органічної речовини у вигляді гумусу і рослинних залишків. Сапропель має коефіцієнт пористості е> 3, як правило, текучу консистенцію I L> 1, високу дисперсність - вміст часток крупніше 0,25 мм зазвичай не перевищує 5% за масою.

Торф - органічний грунт, що утворився в результаті природного відмирання і неповного розкладання болотних рослин в умовах підвищеної вологості при відсутності кисню та містить 50% (за масою) і більше органічних речовин.

Грунт заторфований - пісок і глинистий грунт, що містить у своєму складі в сухий навішуванні від 10 до 50% (за масою) торфу.

Грунт - поверхневий родючий шар дисперсного грунту, утворений під впливом біогенного та атмосферного чинників.

Грунт просадних - грунт, який під дією зовнішнього навантаження і власної ваги чи тільки від власної ваги при замочуванні водою або іншою рідиною зазнає вертикальну деформацію (просідання) і має відносну деформацію просідання e sl ³ 0,01.

Грунт пучиністий - дисперсний грунт, який при переході з талого у мерзлий стан збільшується в об'ємі внаслідок утворення кристалів льоду і має відносну деформацію морозного здимання e fn ³ 0,01.

Грунт багаторічномерзлі (синонім - грунт вічномерзлий) - грунт, що знаходиться у замерзлому стані постійно протягом трьох і більше років.

Грунт сезонномерзлий - грунт, що знаходиться у замерзлому стані періодично протягом холодного сезону.

Грунт морозний - скельний грунт, що має негативну температуру і не містить у своєму складі лід і незамерзаючих воду.

Грунт сип (синонім - «суха мерзлота») - великоуламковий і піщаний грунт, що має негативну температуру, але не зцементований льодом і не володіє силами зчеплення.

Грунт охолоджений - засмальцьований великоуламковий, піщаний і глинистий грунти, негативна температура яких вища за температуру початку їх замерзання.

Грунт твердомерзлий - дисперсний грунт, міцно зцементований льодом, що характеризується відносно крихким руйнуванням і практично нестисливої ​​під зовнішнім навантаженням.

Грунт,-дисперсний грунт, зцементований льодом, але має в'язкі властивості і ущільненням під зовнішнім навантаженням.

Кріогенні структурні зв'язки грунту - кристалізаційні зв'язки, що виникають у вологих дисперсних і тріщинуватих скельних грунтах при негативній температурі в результаті сцементірованія льодом.

Лід (синонім - грунт крижаний) - природне утворення, що складається з кристалів льоду з можливими домішками уламкового матеріалу і Техногенні грунти - природні грунти, змінені та переміщені в результаті виробничої і господарської діяльності людини, і антропогенні освіти.

Антропогенні освіти - тверді відходи виробничої та господарської діяльності людини, в результаті якої відбулося докорінна зміна складу, структури і текстури природного мінерального або органічного сировини.

Природні переміщені освіти - природні грунти, переміщені з місць їх природного залягання, піддані частково виробничої переробці в процесі їх переміщення.

Природні, змінені в умовах природного залягання, - природні грунти, для яких середні значення показників хімічного складу змінені не менш ніж на 15%.

Грунти, змінені фізичним впливом, - природні грунти, в яких техногенний вплив (ущільнення, заморожування, тепловий вплив і т. д.) змінює будова і фазовий склад.

Грунти, змінені хіміко-фізичним впливом, - природні грунти, в яких техногенний вплив змінює їх речовинний склад, структуру і текстуру.

Насипні грунти - техногенні грунти, переміщення та укладення яких здійснюються з використанням транспортних засобів, вибуху.

Намивні грунти - техногенні грунти, переміщення та укладення яких здійснюються за допомогою засобів гідромеханізації.

Побутові відходи - тверді відходи, утворені в результаті побутової діяльності людини.

П ромишленние відходи - тверді відходи виробництва, отримані в результаті хімічних і термічних перетворень матеріалів природного походження.

Шлаки - продукти хімічних і термічних перетворень гірських порід, що утворюються при спалюванні.

Шлами - високодисперсні матеріали, які утворюються в гірничо-збагачувальному, хімічному та деяких інших видах виробництва. Золи - продукт спалювання твердого палива.

Золошлаки - продукти комплексного термічного перетворення гірських порід і спалювання твердого палива.

4. Основні показники фізичних властивостей грунтів, їх одиниці виміру

1. Клас природних скельних грунтів

За межею міцності на одноосьовий стиск R c у водонасиченому Різновид грунтів Межа міцності на одноосьовий стиск R c, МПа

Дуже міцний > 120

Міцний 120-50

Середньої міцності 50-15

Маломіцний 15-5

Пониженої міцності 5-3

Низькою міцності 3-1

Дуже низькою міцності <1

За щільністю скелета r d Різновид грунтів Щільність скелета r d, г / см 3

Дуже щільний > 2,50

Щільний 2,50-2,10

Пухкий 2,10-1,20

Дуже пухкий <1,20

За ступенем розчинності у воді Різновид грунтів Кількість воднорастворімих солей q sr, г / л

Нерозчинний <0,01

Важкорозчинний 0,01-1

Ньорозчинні 1 ¾ 10

Легкорозчинний > 10

За ступенем водопроникності Різновид грунтів Коефіцієнт фільтрації К ф, м / добу

Неводопроніцаемий <0,005

Слабоводопроніцаемий 0,005-0,30

Водопроникний 0,30-3

Сільноводопроніцаемий 3 ¾ 30

Дуже сільноводопроніцаемий > 30

За структурою і текстурою Підгрупа грунтів Структура Текстура

Магматичні Інтрузивні Дрібно-, середньо-та крупнокристалічна Масивна, порфірова, міндалекаменная

Ефузивні Склувата, неполнокрісталліческая

Метаморфічні Така ж, як у магматичних грунтів Гнейсових, сланцеватая, шарувато-сланцеватая, тонкослоістих, нолосчатоя, масивна і ін

Осадові Дрібно-, середньо-та крупнокристалічна Масивна, шарувата