2014-02-17
5863
Классификация метаморфических пород (грунтов).
Метаморфические породы (грунты)
Метаморфические горные породы – образуются путем перекристаллизации в глубоких слоях Земли магматических. осадочных. а иногда и метаморфических пород. Эти изменения происходят под влиянием высокой температуры и давления и при взаимодействии породы с газами и растворами, выделяющимися из магмы. В результате происходят изменения первоначальной структуры и текстуры породы; минералогический и химический состав ее может изменяться, но может и сохраняться.
Структура метаморфических пород обычно бывает кристаллической, но она отличается от структуры магматических пород, так как образуется в результате перекристаллизации твердой породы, а не при застывании расплава.
Текстура метаморфических пород также имеет свои особенности. Для этих пород наиболее характерны следующие виды текстуры:
1. сланцеватая с параллельным расположением удлиненных (таблитчатых) минералов;
2. волокнистая с переплетающимися волокнистыми минералами;
3. слоистая, полосчатая, представляющая собой чередование слоев различного минерального состава;
4. массивная, очковая, в которых присутствуют зерна светлоокрашенных минералов.
В связи с этими структурно-гекстурными особенностями различают породы: 1) массивные (зернистые) – кварцит, мрамор и др.; 2) сланцеватые – гнейс и кристаллические сланцы различного минерального состава.
Метаморфические породы классифицируются по типу метаморфизма (кантактовый, региональный), по составу исходных пород, по характерным минеральным ассоциациям, (согласно таблице 6).
Кантактово-метаморфические породы распространены значительно меньше, чем регионально-метаморфизованные, используются в качестве щебня, поделочного и облицовочного камня (мрамор, гнейс, сланцы).
Таблица 6. Схема классификации метаморфических пород по типу метаморфизма
| Первоначальные (исходные) породы | Тип метаморфизма | Название породы и отличия | Минералогический состав |
| Первоначальные глинистые породы, граниты | Региональный, (глубинный) | Гнейсы полосчатые | Кварц, полевой шпат, роговая обманка, слюды |
| Магматические и глинистые породы | Кристаллические сланцы полосчатые | Слюды, тальк, роговая обманка, хлорит, кварц, графит | |
| Песчаники кварцевые | Кварциты, яшма | Кварц, полевой шпат, слюды | |
| Ультраосновные магматические породы (оливиниты, пироксениты). габбро | Серпентинит, змеевик | Серпентин (змеевик), магнетит, пироксен, хромит | |
| Известняки, доломиты | Контактовый | Мраморы | Кальцит, доломит |
| Глинистые породы | Глинистые сланцы | Каолинит, кварц, слюда | |
| Глинистые породы | Контактовый | Роговики | Кварц, полевой шпат, роговая обманка, слюды |
| Известняки, доломиты | Скарны | Кальцит, роговая обманка, гранаты, рудные минералы | |
| Известняки, доломиты | Мраморы | Кальцит, доломит |
Мраморы - перекристаллизованные известняки, доломиты. Характеризуются плотной массивной полнокристаллической структурой и состоят из кальцита, реже доломита. Окраска самая разнообразная (в зависимости от примесей) с преобладанием светлых тонов. Вскипают с соляной кислотой. Объемная масса 2600-2800 кг/м3, сопротивление сжатию: среднезернистого мраморы - 1000 кг/см2, доломитизированные мраморы - 2000 кг/см2, крупнозернистые «сахаровидные» мраморы - 500-600 кг/см2.
Мраморы хорошо выветриваются и весьма слабо растворяются в воде, содержащей углекислоту. Применяют как строительный и облицовочный материал, а также в архитектуре.
Кварциты - наиболее прочные и устойчивые метаморфические породы, образованные из кварцевых песчаников. Имеют розовую, серую, желтоватую окраску, плотную мелкокристаллическую структуру, в изломе блестящие. Состоят из кварца, с небольшой примесью полевого шпата, слюды, хлорита. Разновидностью являются железистые кварциты (джеспилиты), содержащие кроме кварца магнетит и гематит. Объемная масса 2800-3000 кг/м3,. сопротивление сжатию - 1500 – 5000 г/см2. Обладает высокой твердостью, кислотостойкостью, морозостоек. Применяются в качестве абразивов и в производстве огнеупоров, железистые кварциты часто образуют крупные месторождения железных руд. Ценный облицовочный и строительный материал.
Гнейс - результат метаморфизма гранитов, глин, песчаников. Структура полнокристаллическая, текстура сланцеватая (гнейсовидная), полосчатая, обусловлена чешуйчатым расположением слюды и вытянутых зерен роговой обманки. Светлые полосы сложены кварцем и полевыми шпатами. Объемная масса 2400-2800 кг/м3,. сопротивление сжатию кварцевого гнейса 800 – 1000* 103 кг/см2, биотитового гнейса 80 – 100х103 кг/см2..
При выветривании физико-механические свойства изменяются особенно сильно. Наиболее стойкие – кварцевые гнейсы, биотитовые и полевошпатовые гнейсы выветриваются значительно легче. Применяются как строительный и облицовочный материал, щебень, щебень.
Кристаллические сланцы – плотная, тонкосланцеватая порода, в зависимости от основного минерала может быть хлоритовым, слюдяным, тальковым, глинистым и др. Обладают анизотропными свойствами (физико-механические свойства вдоль сланцеватости и перпендикулярно ей - различны).
Глинистые сланцы – представляют собой начальную стадию изменения глинистых пород, имеющие явно выраженную сланцеватую текстуру, полнокристаллическая структура отсутствует. Основой породы является глинистый материал, который может содержать мелкие зерна различных минералов (кварца, слюды). При значительном содержании кальцита глинистые сланцы превращаются в известково-глинистые. Внешне глинистые сланцы часто похожи на глины, обладая, подобно им, землистым изломом и матовым блеском, но отличаясь неразмокаемостью в воде и хорошо выраженной сланцеватостью Окраска их весьма разнообразна – красно-бурая, серая или черная (аспидные сланцы). Глинистые сланцы не морозостойки, хотя и устойчивы к химическому выветриванию. При физическом выветривании из обломков этих сланцев формируются на склонах рыхлые насыпи, которые при сильных ливнях образуют селевые потоки.
Филлиты – следующая за глинистыми сланцами стадия изменения глинистых пород (древние глинисто-слюдяные сланцы) Минеральный состав - слюда, кварц и др. минералы – тонкосланцеватые, имеют полнокристаллическую структуру, минералы на глаз почти неразличимы, характерен сильный, обычно шелковистый блеск на поверхности раскола по сланцеватости.
Слюдяные сланцы (слюда, кварц) – результат дальнейшего метаморфического изменения глинистых пород, тонкосланцеватые, кварц часто неразличим.
Хлоритовые сланцы (хлорит) – чешуйчатая или листоватая масса зеленого цвета.
Тальковые сланцы (тальк) – чешуйчатая масса талька. Чертится ногтем.
Роговообманковые сланцы (роговая обманка, кварц) – сланцеватость часто выражена неясно.
Сланцеватость способствует быстрому их выветриванию, снижению морозостойкости. наименьшей прочность обладают глинистые сланцы, наибольшей – кварцитовые (роговики). Объемная масса 2600-2800 кг/м3, сопротивление сжатию – 1200-1600 кг/см2 для кристаллических, 450 – 600 кг/см2 для хлоритовых.
Сланцевые метаморфические породы используют как строительный щебень и бутовый камень. Тонко расслаивающиеся сланцы применяют как кровельный материал.
Роговики и скарны встречаются редко и ограниченно используются.
Змеевик – плотная зеленая масса с пятнами белого, зеленого, желтого, красного цвета, при раскалывании образует гладкие эмалевые поверхности. Минеральный состав – змеевик (серпентин), магнетит.
Серпентинит – метаморфическая порода от темно-зеленого до черно-зеленого цвета, иногда с пятнами зеленых тонов. Минеральный состав – большая часть породы - серпентин в виде мелких чешуйчатых кристаллов (Тв. 3-4). а также остатки первичных минералов – пироксена. магнетита. хромита. Преобладает массивное строение. Хризотил выполняет среди некоторых змеевиков жилки, в которых волокна минерала располагаются перпендикулярно к стенкам трещин. их легко извлечь и расщепить (серпентин –асбест).
2.4 Осадочные горные породы (грунты)
Осадочные горные породы – образуются на поверхности Земли вследствие действия различных внешних сил и жизнедеятельности организмов, как в водных (морских), так и континентальных условиях. При этом происходит разрушение уже существующих горных пород и последующее отложение продуктов разрушения.
По условиям образования осадочные породы подразделяют на четыре генетические группы:
1. Обломочные породы путем накопления продуктов разрушения других горных пород, привнесенных к месту накопления водой, ветром, ледниками или под действием силы тяжести. По характеру структурных связей их подразделяют на рыхлые и сцементированные обломочные породы.
2. Химические образуются в мелководных бассейнах при выпадении солей из водных растворов.
3. Органогенные (органические) образуются на дне глубоководных бассейнов в результате накопления и преобразования отмерших растительных и животных организмов.
4. Смешанные (состоят из карбонатного материала с примесями глинистых частиц).
Таблица 7. Схема классификации осадочных горных пород
| Генетические группы | Название горной породы | Отличительные признаки нескальных | ||
| Скальные, полускальные (сцементированные) | Нескальные (рыхлые) | |||
| Обломочные | Крупнообломочные (размер >2мм) | Брекчия | Угловатые (глыбы>20см щебень 1-20см дресва 0,2-1см) | Обломки окатанные и не окатанные, сыпучие |
| Конгломерат | Окатанные (валуны >20см галька 1-20см гравий0,2-1см) | |||
| Песчаные (размер 2-0,05мм) | Песчаники | Пески | Зернистые, сыпучие | |
| Мелкообломочные (пылеватые) (размер 0,05-0,005мм) | Алевролиты, | Алевриты Супеси, суглинки, лесс | Связные, с зернами песка, при увлажнении пластичны | |
| Глинистые породы (размер <0,005мм) | Аргиллиты | Глины | Связные, при увлажнении пластичны, срез блестящий | |
| Химические | Галоидные | Каменная соль | Обломки галита | Мучнистая растворенная соленая масса |
| Сульфатные | Гипс (ангидрит) | Обломки гипса, щебень | Обломки | |
| Карбонатные | Известняки | Щебень | Состоят из кальцита, натечные формы, щебень | |
| Доломиты | Обломки, мучнистые образования | Состоят преимущественно доломита (минерала) | ||
| Органогенные | Карбонатные | Известняки (ракушечники, коралловые) | Обломки, щебень | Состоят преимущественно из кальцита |
| Мел | ||||
| Кремнистые | Диатомит, трепел, опоки | Состоят из ископаемых кремнистых скелетных и глинистых частиц | ||
| Горючие (каустобиолиты) | Торф, бурый, каменный уголь, антрацит, горючие сланцы | Из ископаемых растительных остатков | ||
| Смешанные | Карбонатные | Мергель, мергелистые известняки, глины с включениями обломочного материала | Состоят из смеси глинистых и карбонатных минералов, и др. комбинации отложений |
