Структура, текстура горных пород

Структура горной породы характеризует форму и величину минеральных зерен (кристаллов), образующих данную породу.

Текстура определяет пространственное взаиморасположение минеральных агрегатов (групп минералов), различающихся по цвету, крупности зерна, составу и т.д.

Различают структуру кристаллических (рисунок 2) и зернистых пород.

Кристаллические породы возникли в результате кристаллизации минеральных зерен (кристаллов), а зернистые породы представляют простое объединение несвязных или плохо связных зерен (рыхлые породы), или же образовались за счет цементации зерен (скальные породы).

Рисунок 2 – Структуры кристаллических пород

Зернистые породы имеют следующие структуры:

1. Галечниковую (галька, а при цементации конгломерат) – крупность зерен от 10 до 100 мм.

2. Гравийную (гравий, при цементации гравелит) – от 1 до 10 мм.

3. Песчаную (соответственно песок и песчаник) – от 0.1 до 1 мм.

4. Алевритовую (алеврит и алевролит) – от 0.01 мм до 0.1 мм

5. Пелитовую (глина и аргиллит) – менее 0.01 мм.

Текстура породы - это ее сложение, характеризующее относительное расположение и ориентировку составных частей горных пород.­

Различают следующие текстуры (рисунок 3):

Рисунок 3 – Слоистые текстуры осадочных пород

Массивную - частицы породы не ориентированы, плотно прилегают друг к другу.

Пористую – частицы неплотно прилегают друг к другу, образуя микропустоты.

Слоистую – поперек слоистости частицы породы чередуются поцвету, составу, крупности образуя слои и напла­стования. Бывают породы горизонтальнослоистые, волнистослоистые, линзовидноволнистослоистые,косослоистые, косо-линзовиднослоистые, с конволюнтной (вихревой) слоистостью.

Слойки в угленосных отложениях часто подчеркиваются углистым веществом, слюдой, растительным шламом. В этом случае аргиллиты и алевролиты при ударе молотком расслаиваются по слойкам. Тогда говорят о плитчатости породы. Различают тонкоплитчатую породу, когда толщина плиток 1 - 2 см, толстоплитчатую, когда плитки имеют толщину 10-20 см.

Плитки могут самопроизвольно обрушаться в забое горной выработки. Это является одной из главных причин завала забоя. Для предотвращения этого явления склеивают плитки

В ходе тектонических процессов: при складкообразовании, землетрясениях, образуются тектонические трещины. Они концентрируются в местах повышенных напряжений и на контактах горных пород, различающихся по прочности. В том числе они возникают и в виде послойных трещин на контакте и внутри слабых аргиллитов. В послойных трещинах в ложной кровле просматриваются следы горизонтального перемещения угольного пласта относительно слоя алевролитов непосредственной кровли (рисунок 4).

Прослойки слабого вещества уменьшают прочность породы. Например, нагрузка на растяжение (δ_р) перпендикулярно к наслоению у песчаника, содержащего углистое вещество по наслоению, снижается до 0.1 кг/см². Поэтому такой песчаник самопроизвольно расслаивается по прослойку углистого вещества, если оставлен без крепления на сопряжении лавы или в забое подготовительной горной выработки.

Прочность горной породы, при прочих равных условиях, снижается в ряду текстур массивная Þ косослоистая Þ линзовидно-косослоистая Þ волнистослоистая Þ горизонтальнослоистая.