Главные типы магматических пород

---

Ультракислые породы – Имеют незначительное распространение. Содержат >75% SiO₂ ихминералояческий состави структурные особенности. Представлены пегматитами и аляскитами.

Аляскиты –  полнокристаллические породы светлой окраски, содержащие не более 5 % темноцветных минералов. Структура крупнозернистая. Основными минералами являются кварц и ортоклаз. Аляскиты применяются в керамике и как огнеупорный материал.

Пегматиты слагают обычно жилы и состоят из крупных зерен кварца, полевого шпата и в меньшей степени цветных минералов (обычно мусконита и биотита). Характерно взаимное прорастание зерен кварца и полевого шпата с образованием пегматитовой графической структуры. На полированных плоскостях образца с такой структурой поверхность пегматитов напоминает древнееврейские письмена(отсюда название – “письменный гранит”).

Петатмы используются в керамической промышленности. С ними связаны месторождения редких элементов.

Кислыепороды

Это самая распространенная группа среди магматических пород. Содержание SiO₂ колеблется в пределах 65-75%. Основ­ными представителями кислых пород являются граниты и их излившиеся аналоги – липариты (кайнотипные) и кварцевые порфиры (палеотипные).

Граниты характеризуются светлой окраской, различной по крупности зерен структурой и следующим минералогическим составом: калиевые полевые шпаты (ортоклаз, микроклин) –

50-60%; кислый плагиоклаз – 10-15%; кварц – 30-35%; цветные                                                        минералы (слюды, редко роговая обманка) – до 10%.

Выветривание гранитов приводит к образованию дресвы, щеб­ня, песка и глинистых частиц. Наиболее стойкие к выветриванию -мелкозернистые разновидности массивной текстуры.

Основными показателями физико-механических свойств гранитов являются их плотность, временное сопротивление сжатию, деформационные особенности. Неизменные разности гранитов обладают сопротивлению сжатию более 1500 кг/см². На прочность гранитов существенно влияют их минералогический состав и структурные особенности. Например, микроклиновые граниты имеют сопротивление сжатию более 1000 кг/см²; биотитовые – 800 кг/см²; порфировидные граниты – 400-450 кг/см². Слаботрещиноватые граниты характеризуются модулем деформации 160*10³. Объемная масса гранитов составляет 2600-2700 кг/см³.

Граниты используются для облицовки различных сооружений, кладки фундаментов, как дорожный материал, в качестве заполнителя и др.

Кварцевые порфиры и липариты – это породы с плотной, скрытокристаллической основной массой, на фоне которой выделяются мелкие вкрапленники кварца. Отличаются прочностью и стойкостью против выветривания. Сопротивление сжатию составляет до 2800 кг/см². Стекловатые разновидности этих пород называются вулканическими стеклами (обсидиан, смоляной камень, перлиты), которые используются для изготовления стекла и как теплоизоляционный материал (вспученные перлиты).

Пемза – пористая, очень легкая и хрупкая масса, способная плавать в воде. Объемная масса её 900 кг/см³. Используется в качестве абразивного и теплоизоляционного материала.

Средние породы

            Содержат 55-65%  SiO₂. Типичным представителем этих пород являются и их излившиеся аналоги – андезиты (кайнотипные) и порфириты (палеотипные).

Диориты – это породы с серой, темно-серой окраской, полнокристаллически-зернистой структурой. Состоят из среднего плагиоклаза (60-65%) и цветных материалов – роговой обманки, биотита, реже диопсида (25-35%). Второстепенными минералами являются ортоклаз и микролин, кварц, оливин, магнетит. Иногда содержание кварца увеличивается до 10-15 % и диориты переходят в кварцевые диориты.

Объемная  масса диоритов   2800-3000 кг/м3, предел прочности на   сжатие   – 1800-2400 кг/см². При   выветривании   диориты сильно разрушаются и становятся  мало   пригодными для   строитель­ных целей.

Андезиты    имеют плотное сложение   и   относительно устойчивы   против   выветривания. Объемная  масса составляет 2560–2850   кг/м³,   сопротивление сжатию   – I200-I400 кг/см². Исполь­зуются как стеновой, дорожный   и поделочный камень.

Порфириты    отличаются   от   андезитов значительной выветренностью и изменением. Имеют порфировую   структуру и плот­ную   основную   массу. Объемная масса   2500-3000   кг/м3, предел прочности   на   сжатие   1600-2500 кг/саг.

Щелочные породы

По   количеству   кремнезема   соответствуют средним и основ­ным   породам, но отличаются от них высоким содержанием щелочей (до 20%).   К щелочным «породам относятся сиениты и нефелиновые сиениты.   Их эффузивными аналогами являются трахиты, порфиры, ортофиры.

Сиениты     состоят из   ортоклаза,   микроклина- (30-55%), олигоклаза и андезина   (20-40%), роговой обманки,   биотита и пи­роксена   (20-30%). В кварцевых сиенитах   содержание кварца дос­тигает 5%. Окраска светлая:   розовато-желтая,   светло-серая, красная. Структура обычно   равномернозернистая, иногда порфиро-Бидная. Объемная масса 2600-2800 кг/м³,   прочность на  жатие -1200-1600   кг/см².     Иэ-эа        отсутствия   кварца сиениты   обра­батываются значительно легче,   чем граниты.   Применяются      как

щебень для   бетона,         дорожный   и облицовочный  мате­риал.

Основные породы

Содержат 45-55%  SiО₂. Представлены габбро и их   излившимися аналагоми: базальтами   (кайнотипными) и   дабазами(палеотипыми).

Г а б б р о     – это порода с полнокристалляческой   структурой   темно-зеленовато-серой   (до   черной)   окраской   и следу­ющим   минералогическим составом:   основной плагиоклаз   (лабрадор)

–   30-70%, пироксен   (авгит),   роговая обманка – 30-65%, кварц

–   до   5%   (в   кварцевом габбро).   Объемная   масса   2900-3100 кг/м³, прочность на   сжатие   находится в   прямой зависимости от степени сохранности   габбро и колеблется   от   400-800 до 2000-4000 к г/см², модуль реформации   составляет   в среднем   1250 х 10*   кг/см².

Разрушенные   габбровые породы имеют коэффициент фильтрации вод до 40 м/сутки,   тогда   как слабо Трещиноватые   разности   яв­ляются практически водонепроницаемши.

Габбро   является   весьма   прочной   породой   и с трудом   под­дается обработке.  Широко   применяется в качестве   бутового кам­ня,   щебня дая  бетона,            облицовки набережных.

Базальты  – плотиокристаллические породы массивной,   стекловатой,   нередко пористой структуры. Окраска   их темная,   почти черная. Удельный   вес 3000-3300   кг/см3, объемная  масса    до   3000   кг/см³, временное сопротивление   сжатию достигает   5000 кг/см2 (в пористых   базаль­тах величина прочности на   сжатие   снижается до   200 кг/см ). При термической обработке предел   прочности   на сжатие плавленного   базальта увеличивается   до   10000 кг/см².

Базальты широко применяются как строительный и дорожный камень, кислотоупорный, облицовочный и электроизоля­ционный  материал.

Диабазы, являясь   палеотипным аналогом   базальтов, обладают несколько пониженными значениями объемной массы (2950-2960 кг/м³) и ■ сопротивлением   сжатию   (1500-1800 кг/см²,   мак­симум   2700   кг/см²).   Величина   пористости составляет 2,0-2,9%. Выветренные диабазы         имеют              меньшую объемную  массу

(до   2800   кг/см³),   увеличенную пористость    (до 7%) и низкую прочность   (500-700   кг/см2);   модуль   упругости в них   состав­ляет 16*I03   кг/см²,   а модуль деформации – 11,4*103кг/см .

Ультраосновные   породы

Содержат SiO₂ менее 45%.     Характеризуются темной  до   черной окраской, крупнозернистой структурой. Практически не   содержат полевых шпатов   и кварца   и состоят из   пироксена,    оливина и рудного   минерала.   В природе имеют незначительное распространение.   Типичными представителями   ультраосновных пород  являются   перидотиты, пироксениты,   горнблендиты   и дуниты. Залегают в глубоких   горизонтах земной коры и   на  поверхности  легко изменяются. Применяются как поделочные   и строительные   материалы для внутренней   отделки зданий   и для изготовления   огнеу­порных   кирпичей.

II ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ  ПОРОДЫ

Осадочные   горные   породы   возникают    от    разрушения дру­гих ранее образованных   пород,   а также из продуктов жизнедеятельности растительных   и животных   организмов. По   своему происхождению   осадочные   породы   подразделяются   на   две большие группы:   морские и   континентальные.

Факторы   образования осадочных горных пород

Выветривание.   Процессы   выветривания сосредо­точены   в верхней части литосферы   и обусловлены   атмосферными агентами, водой и организмами.     Физическое выветривание   при­водит к раздроблению и   механическому распаду  массивных   гор­ных пород на   глыбы, куски   и более   мелкие частицы.

При   химическом   выветривании   происходит   химическое из­менение составных частей   горных пород   и минералов,    часть ко­торых переходит в   раствор  и уносится. К этим процессам   при­соединяется и   биохимическое   выветривание.

Перенос. Продукты ”выветривания   или накапливаются на   месте, или   переносятся и отлагаются   в других   местах. Пе­ренос может осуществляться   водой (поверхностные воды,    реки, морские   течения),   ветром   и ледниками.

О л о ж е н и е.   Продукты разрушения горных пород могут отлагаться   на   суше   или в морских   бассейнах. Соответственно образуются континентальные и морские отложения.

В результате процессов   отложения возникают скопления рыхлого   материала (осадки), из   которых  дальнейшем   формируются осадочные   горные   породы. Наиболее крупные обломки отлагаются ближе   к материнским породам;   более мелкие   – переносятся   на большее расстояние.   При отложении осадков происходит   не только механическая дифференциация обломочного   материала, но и хими­ческая, протекающая   при выпадении в осадок   различных компонен­тов из   истинных и коллоидных- растворов.

Диагенез   –   это совокупность   процессов,   превраща­ющих рыхлые   осадки   в плотные осадочные породы. Вначале происходило уплотнение рыхлого материала под влиянием   нагрузки выше­лежащих   слоев, накапливающихся   с течением   времени. Вторая стадия диагенеза – децимация,   осадков,   заключающаяся   в запол­нении   пустот выпадающими   из   циркулирующих в них   вод   раст­воренными   веществами. Наиболее   существенную   роль при   цемен­тации   осадков   играют СаСО₃,   СаSО₄, SiO₂    и окислы железа.

Форма залегания осадочных горных пород

I. Ненарушенное (первичное) залегание.

Условия и   формы залегания   осадочных пород отражают зако­номерности их формирования.   Одной из   характерных особенностей осадочных   пород является   слоистость, указывающая на   частую смену   режима   осадконакопления.

Слой   (пласт) – обширная,   иногда   значительной мощности плитообразная масса однородной   горной породы, ограниченная плоскостями напластования.   Верхняя часть слоя называет­ся кровлей,   а   нижняя – подошвой. Кратчайшее   расстояние меж­ду кровлей и подошвой   есть   мощность   слоя. Сдои могут   разли­чаться как по составу, так и по   структурно-текстурным особен­ностям   (рис. 40).

Если слои (пласты) горных   пород залегают так, как они в свое время отложились, то   такое залегание называют   ненарушен­ным (первичным,   нормальным).

Слои могут выклиниваться,   сменять друг   друга в разрезе и плане   или образовывать   линзы,   что весьма важно   учитывать при проектировании сооружений, так как на разных участках такие породы будут обладать   различной несущей способностью.

2.    Нарушенное   залегание.

Всякое отклонение   от   горизонтального залегания свидетельст­вует о нарушении, или дислокации   пластов.   Различают две основные формы нарушений: пликативные   (складчатые) и   дизъюнктивные (разрывные).

Пликативные дислокации

Наиболее простая форма нарушения в залегании пластов сводится   к их  наклону:

0-15°   – слабо наклоненные;

15-30° – пологие;

30-75° – сильно   наклоненные;

75-80° – крутые;

80-90° – вертикальные   (стояще   “на головах”) •

Складчатость –   такое  нарушенное   залегание,   когда пласты   выводятся из   первоначального положения так,   что плос­кости их  последовательно, волнообразно понижаясь и повышаясь меняют   свое   падение на   обратное.

Складка, обращенная вершиной   вверх, называется    а н т и к л и н а л ь но й, а   вершиной   вниз – синклиналь­ной (рис. 41). В   ядре   антиклинали находятся более древние породы, а в ядре   синклинали   –   более   молодые.

Элементы, складки     (рис.42).   Часть   складки в месте пе­региба слоев  называется     замком,   сводом   или   я д-р о м.   Части складок,   примыкавшие   к   своду, называются крылья­ми. Угол, образованный   линиями,   являющиеся продолжением крыль­ев   складки, называется   углом   складки.

Воображаемая плоскость,   делящая пополам угол складки, называется   осевой   плоскостью, ее   пересечение с перегибами   крыльев – шарниром.

Направление наклона крыльев складки будет направлением падения, а угол, под которым наклонено крыло, -углом   падения.

Линия,   соединяющая вершины   антиклинали или синклинами называется      линией     п р о с т и р а н и я, т.е.   линия простирания всегда   будет проходить перпендикулярно линии паде­ния.

В   зависимости от   положения   осевой плоскости,   наклона крыльев (рис. 43) различают складки нормальные   (прямые, косые,

опрокинутые),   изоклинальные,   веерообразные, моноклинальные (флексуры).

Дизъюнктивные дислокации

Различают   следующее   дизъюнктивные (разрывные) нарушения залегания пластов (рис. 44,45):

Надвиг – одно   крыло (или   пласт)   надвигается на другое. Надвиг   без разрыва сплошности   пласта   называется покровом   (или   ш а р ь я ж е м).

С б р о с –   нарушение, по   которому   произошло   переме­щение отдельных пластов в вертикальном   или близком к нему нап­равлениях.   Плоскость,   по   которой происходит   перемещение, называется   плоскостью сброса, а сама трещина   – сбрасывате­лем.   Плоскость разрыва при сбросе   обычно   наклонена в сторо­ну   опущенных пород.   Если   плоскость смещения   нависает над опущенным крылом, то   такое нарушение будет назывался   несог­ласным   сбросом,   или взбросом.

Сбросы   и взбросы нередко развиваются   группами,    с обра­зованием   грабенов   и горстов.

Грабен   – это   структура,    образованная   сбросами или   взбросами, центральные части которых опущены и сложены на поверхности породами   более молодыми, чем породы, обнажающиеся в приподнятых краевых частях.

Горст, в   противоположность грабену,    характеризует­ся   приподнятыми   центральны»!   частями,   на   поверхности которых обнажаются   более древние породы, чем в краевых опущенных  частях.

Сдвиг – это   разрывы,   смещения   по   которым проис­ходят в горизонтальном   направлении.

Трещиноватость   осадочных пород

В толщах   осадочных пород   все   трещины отдельности свя­зываются   с усадкой переувлажненных осадков с образованием  плитчатой отдельности.

            В крупных бортах   долин   в   результате   образования пос­ледних   и перенапряжения   пород    возникают трещины бокового отпора. На   оползневых   склонах образуются   трещины оползания (“заколы”).   Трещины просадки   формируются при местном   опускании покровной толщи,   при провалах в   карстовых пустотах, вытаивании погребельного   льда и при просадках лессовой   толщ.

            Трещины пучения характерны   для районов,   связанных нацией   ангидритов, с переходом их   в поверхностных зонах в гипс Трещины увеличения  могут возникнуть в подстилающей толще при сдвиге   ее   перекрывающими   породами.

С процессами; физического выветривания   (прежде всего с температурными явлениями)   связано образование   трещин сокращения  и расширения, а также трещин   усыхания   (особенно в глинистых   отложениях).