21. Классификация горных пород. Различия свойств глубинных и излившихся горных пород.

По геологическому происхождению (генезису) горные породы разделяются на три основные группы с подгруппами:

I.  Изверженные (магматические) —первичные:

А. Глубинные (интрузивные) —граниты, сиениты, диориты, габбро и др.

Б. Излившиеся (эффузивные)—диабазы, порфиры, базальты, туфовые лавы и др.

II. Осадочные — вторичные:

А. Механические, обломочные отложения: 1)рыхлые — валуны, щебень, гравий, песок; 2) сцементированные — песчаники, конгломераты, брекчии.

Б. Органогенные и химические образования —различные известняки, доломиты, магнезиты, гипс, ангидрит.

III.  Метаморфические   (видоизмененные)—гнейс, мраморы, кварциты.

Плотные излившиеся породы менее декоративны и менее стойки к выветриванию, чем их глубинные аналоги. Применяют их главным образом как щебень для бетона, отсыпки железнодорожных путей и т. п. Базальт также используют в качестве сырья для каменного литья и получения высококачественной минеральной ваты.

Излившиеся пористые породы образовались непосредственно при извержении вулканов. Первичными продуктами извержения являются вулканические пеплы, пески и пемза; с течением времени они могли цементироваться, образуя туфы.

Глубинные породы образовались в результате медленного и равномерного остывания магмы под большим давлением. Излившиеся породы образовались в результате менее равномерного и более быстрого охлаждения магмы при относительно быстром и неравномерном сбросе давления или даже при атмосферном давлении. Видно, что из одной и той же магмы, но при различных условиях остывания могут образоваться глубинные и излившиеся породы (называемые аналогами), близкие по химическому составу, но отличающиеся друг от друга структурой и свойствами (см. табл. 2.2). В тех случаях, когда излившиеся породы образовались в большой толще, их строение и свойства сходны с глубинными породами. Если же образование излившихся пород происходило в сравнительно тонком слое и ближе к поверхности или на поверхности земли, то они имеют неоднородное, стекловатое и сравнительно пористое строение.

22. классификация минералов. Оптические и физические свойства минералов.

Общепринятая в настоящее время кристаллохимическая классификация минералов подразделяет все минералы на классы и выглядит она следующим образом:

I. Раздел Самородные элементы и интерметаллические соединения

II. Раздел Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения 1. класс Сульфиды и им подобные соединения 2. класс Сульфосоли

III. Раздел Галоидные соединения (Галогениды) 1. класс Фториды 2. класс Хлориды, бромиды и иодиды

IV. Раздел Окислы (оксиды) 1. класс Простые окислы 2. класс Сложные окислы 3. класс Гидроокислы или окислы, содержащие гидроксил

V. Раздел Кислородные соли (оксисоли) 1. класс Нитраты 2. класс Карбонаты 3. класс Сульфаты 4. класс Хроматы 5. Класс Вольфраматы и молибдаты 6. Класс Фосфаты, арсенаты и ванадаты 7. Класс Бораты

8. Класс Силикаты А. Островные силикаты. Б. Цепочечные силикаты. В. Ленточные силикаты. Г. Слоистые силикаты. Д. Каркасные силикаты.

VI. Раздел Органические соединения

  Физические свойства минералов зависят от химического состава и типа кристаллической структуры. Физические свойства могут представлять собой скалярную величину, т.е постоянны во всех направлениях кристаллической решетки, или быть векторными. К последним, могут у отдельных минералов и их агрегатов, относится твердость, спайность, оптические свойства.

  ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

 ЦВЕТ.Минералы могут иметь самые различные цвета и оттенки. Одни минералы обладают постоянным цветом (азурит - синий, киноварь - кроваво-красный, магнетит - черный), другие (кварц) могут быть различно окрашенными или бесцветными.

  БЛЕСК.Блеск минерала обусловлен отражением от поверхности граней кристалла или излома. Тип и интенсивность блеска зависит, в основном, от характера поверхности и показателя преломления. По блеску минералы делятся на две группы:

1.Минералы с металлическим и металловидным блеском.

2. Минералы с неметаллическим блеском.

23.классификация обломочных осадочных горных пород.

В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки, могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения. Это обстоятельство вызывает существенные трудности при систематизации осадочных пород. Единой схемы их классификации пока не существует. Для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.

24.Коэффициент фильтрации и методы его определения

Методы определения коэффициента фильтрации по ГОСТ 25584 применяются для песчаных, пылеватых и глинистых грунтов и  не распространяется на грунты в мерзлом состоянии, а также не устанавливают коэффи­циент фильтрации при химической суффозии грунтов. Коэффициентом фильтрации называют скорость фильтра­ции воды при градиенте напора, равном единице, и линейном за­коне фильтрации. Коэффициент фильтрации определяют на образцах нена­рушенного (природного) сложения или нарушенного сложения заданной плотности. Для определения коэффициента фильтрации песчаных грун­тов нарушенного сложения следует применять образцы, высушен­ные до воздушно-сухого состояния.  Максимальный размер частиц песчаных грунтов не должен превышать 1/5 внутреннего диаметра прибора для определения ко­эффициента фильтрации. Коэффициент фильтрации песчаных грунтов определяют при постоянном заданном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх. Коэффициент фильтрации пылеватых и глинистых грунтов определяют при заданных давлении на грунт и переменном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх без возможности его набухания. Результаты определения коэффициента фильтрации дол­жны сопровождаться данными о гранулометрическом составе по ГОСТ 12536, влажности, плотности частиц, плотности сухого грунта, границе текучести и раскатывания по ГОСТ 5180, степени влажности и коэффициенте пористости.

25.Межпластовые безнапорные и напорные воды

Межпластовые безнапорные и напорные (артезианские) воды - воды, залегающие между водоупорными слоями.

Отличительная особенность межпластовых вод — отсутствие питания с поверхности непосредственно над ними по причине их залегания ниже одного или нескольких слоев водоупорных пород. Воды, изливающиеся на поверхность при избыточном гидростатическом давлении, называют артезианскими от латинского слова Artesium (происходит от названия французской провинции Артуа, где эти воды использовались с 1126 г.).

Водоносные артезианские слои (пласты, горизонты) постепенно из глубины выклиниваются на поверхность и здесь питаются атмосферными осадками, проделывающими под землей путь в десятки и сотни километров.

Ухудшение качества артезианских вод может наступить в результате поступления загрязненных вод из вышележащего горизонта (в частности грунтовых вод), затекания вдоль стенок скважины, через заброшенные колодцы, при разработке карьеров, фильтрации речной воды через промоины («окна») в водоупорном ложе русла, загрязнения через устье скважины.

26.Многолетнемерзлые грунты, их распространение и свойства

Грунт многолетнемерзлый (синоним — грунт вечномерзлый) — грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

Вечномерзлые грунты распространены на одной пятой части суши Земного шара и встречаются на половине территории СССР, большей части Аляски и одной трети территории Канады.  Север - это крупнейший и самый богатый фонд свободных земель. Но вместе с тем, Север- это и весьма слабо изученные пространства, таящие в своих недрах уникальные месторождения ценнейших полезных ископаемых. 

Физико-механические свойства вечномерзлых грунтов. Опыты на вечномерзлых грунтах свидетельствуют о том, что в них содержится определенное количество незамерзшей воды. Чем мелкодисперснее грунт, тем больше при данной температуре содержится незамерзшей воды. При этом с понижением температуры количество незамерзшей воды уменьшается. Однако даже при температуре -20° и ниже незначительное количество воды находится в незамерзшей состоянии. Наличие даже небольшого количества незамерзшей воды существенно влияет на механические свойства вечномерзлых грунтов.