Вопрос 12

Особенности осадочных пород. Осадочные породы в силу специфи­ческих условий образования приобретают ряд особенностей, которые существенно отличают их от магматических и метаморфических пород. Это проявляется в минеральном и химическом составе, структурах, слоистости, пористости, зависимости состава и свойств пород от климата, в содержании органических остатков.

Структура осадочных пород разнообразна. Почти каждый тип породы имеет свою, присущую только ему структуру. Для рыхлых пород характерны обломочные структуры, для сцементированных — брекчиевидные и т. д.

Классификация осадочных пород. Осадочные породы принято подразделять на три основные группы: 1) обломочные, 2) химического происхождения (хемогенные); 3) органогенные, возникшие в резуль­тате жизнедеятельности организмов. Это деление несколько условно, так как многие породы имеют смешанное происхождение, например отдельные известняки содержат в своем составе материал органогенного, химического и обломочного характера.

Определенное влияние на инженерно-геологические свойства пес­чаников оказывают состав песчаной фракции и размер песчаных зерен. Если мелкозернистые песчаники имеют прочность на сжатие в среднем 120 МПа, то среднезернистые—около 90 МПа. Оказывает также влияние и возраст природы.

Большое разнообразие песчаников и их свойств требует тщательной инженерно-геологической оценки. Крепкие песчаники являются высокопрочными породами, устойчивыми к выветриванию, малосжимаемыми, слабоводопроницаемыми (фильтрующими воду исключительно по трещинам). Слабопрочные разности песчаников легко выветриваются, часто разрушаются до песков. Эти породы характеризу­ются водопроницаемостью по порам (кроме трещин) и являются неводостойкими образованиями. Хемогенные породы образуются в результате выпадения из водных растворов химических осадков. Такой процесс происходит; в водах морей, континентальных усыхающих бассейнов, соленых источниках и т. д. К таким породам относятся различные известняки, известковый туф, доломит, ангидрит, гипс, каменная соль и др. Общей Для этих пород особенностью является их растворимость в воде, трещиноватость.

Наиболее распространенными породами являются известняки, которые по своему происхождению могут быть также обломочными, органогенными.

Органогенные(био-хемогенные)породы образуются в результате накопления и преобразования остатков животного мира и растений, отличаются значительной пористостью, многие растворяются в воде, обладают большой, сжимаемостью. К органогенным породам относятся известняк-ракушечник, диатомит.

Вопрос 13

На земной поверхности одним из важнейших процессовявляется процесс выветривания (разрушение горных пород). Глубже располагается зона цементации. В этой зоне рыхлые породы уплотня­ются, цементируются. Ниже этих зон, примерно с глубины 0,8 км и далее на многие километры располагается зона метаморфизма. В целом под метаморфизмом горных пород понимают существенные изменения их минерального состава, структуры и текстуры, происходящие под воздействием эндогенных процессов в земной коре с сохранением твердого состояния породы, без расплавления или растворения. Достаточно редко, в особых условиях, процессы метаморфизма сопровождаются переплавлением исходной породы с вмещающими породами или без них, и в результате образуются ультраметаморфические породы.

Изменение минералов и горных пород вызывается воздействием основных факторов метаморфизма: температуры и давления с одновременным воздействием флюидов. Флюидами называют жидкие или газообразные компоненты магмы или циркулирующие в глубинах Земли насыщенные газами растворы. В их составе, как предполагается, преобладают пары воды, хлора, углекислоты и многих других элементов и соединений. Воздействие флюидов наиболее эффективно в связи с их способностью просачиваться сквозь горные породы. В результате метаморфизма изверженные и осадочные горные породы изменяют характеристики своего состава, меняют свою структуру и текстуру, а вследствие этого свойства, степень же и особенности этих изменений зависят от интенсивности, характера и продолжительности метаморфических процессов.

Метаморфические породы по внешнему виду и условиям залегания занимают промежуточное положение между магматическими и осадоч­ными породами. По минеральному составу они ближе к магматическим породам. Типичными минералами являются слюды, кварц, хлорит, тальк.

Метаморфическим породам в целом присуща кристаллическая структура. Наиболее характерны следующие текстуры: сланцеватая — однообразное расположение (параллельно друг другу) пластинчатых минералов и полосчатая — обособление минеральных скоплений в форме полос, в виде слоев. Для пород типа кварцита характерны массивные текстуры.

Форма залегания. Метаморфические породы, возникшие из глубинных магматических пород, более или менее сохраняют их первоначальную форму залегания. При метаморфизации осадочных пород слоистость сильно деформируется. При контактном метаморфизме образуются своеобразные оболочки метаморфических пород, окружающих магматические породы. Динамометаморфизм образует мощные зоны смятия, возникают сложные складки. При региональном метаморфизме измененные осадочные породы часто сохраняют первичную слоистость.

В процессе движения земной коры метаморфические породы могут быть выведены на дневную поверхность и служить объектом строительной деятельности человека. Они являются хорошим скальным основанием для зданий и сооружений.