Классификация минералов

Классы.	Главнейшие представители	Способы образования
Самородные элементы.	Сера, графит, золото и др.	Разные
Сульфиды.	Пирит – серный или железный колчедан	-//-
Голоиды.	Галит, сильвин	Выпадают из растворов
Окислы – гидроокислы.	Кварц	Кристаллизацией из расплавов и растворов .
	Халцедон и кремень	Кристаллизация гелей, могут образоваться при экзогенных процессах .
	Опал	Образуется из гидротермальных растворов при низких температурах и в отложениях горячих источников; нередко составляет цемент песчаников; скелеты радиолярий и др.
	Лимонит	За счет выветривания других железо –содержащих минералов, а также благодаря жизнедеятельности микроорганизмов и выпадения в осадок в поверхностных водоемах.
Карбонаты.	Кальцит (известковый шпат) доломит	Выпадение из растворов.
Сульфаты.	Гипс, ангидрит	- //-
Фосфаты.	Апатит	Выделяется при остывании некоторых магм , часто является продуктом раскристаллизации коллоидных растворов и др.
Силикаты и алюмосилика- ты.	Оливин, авгит, ,роговая обманка, слюды.	Выделяются при остывании магмы.
	Тальк	Образуется преимущественно при процессах метаморфизма .
	Хлорит	-//-
Силикаты и алюмосили-каты.	Глинистые минералы (монтмориллонит, каолинит, гидрослюды )	Образуются при выветривании.
	Серпентин	Образуются при процессах метаморфизма.
	Полевые шпаты (ортоклазы и плагиоклазы )	Выделяются при выветривании магмы.
Примечание: приведены те минералы, с которыми чаще всего встречаются строители.

S_iO₂обладают высокой твердостью, устойчивостью против воздействия воды и атмосферных агентов. Карбонаты представлены кальцитом СаСО₃ , магнезитом MqCO₃и др. Они характеризуются неустойчивостью к воде.

Минералы используются в качестве сырья для химической металлургической, фарфоро-фоянсовой промышленностях и для производства минеральных удобрений , строительных материалов и т.д.

Минералогический состав имеет большое значение при определении инженерно-геологических свойств горных пород.

Вопросы для самоконтроля.

1. Минерами называются?

2. Основные физические свойства минералов и чем обусловлены?

3. Минералы осадочного происхождения?

4. Минералы магматического происхождения?

5. Какие минералы входят в состав глинистых грунтов?

Лекция 3.

4. Горные породы.

Горные породы– это природные минеральные агрегаты, образующиеся в результате разнообразных геологических процессов, принимающие участие в строении земной коры. Инженерно- геологические свойства горных пород зависят не только от минералогического состава, но и от условий образования (генезиса), структуры и постгенетических (после образования) факторов. Последние определяются как природными, так и инженерной деятельностью человека.

По происхождению горные породы подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические.

1.Магматические.С учетом происхождения, условий образований, изменения горной породы разделяются на глубинные (интрузивные), излившиеся (эффузивные) и жильные.

Глубинные (интрузивные) породы, в результате замедленного остывания магмы, характеризуются полнокристаллической зернистой структурой (граниты, сиениты, диориты и габбро). Магма затвердевает в форме различных тел - батолитов, лакколитов, различных жильных образований. Эффузивный магматизм обуславливает образование трещинных изменений на поверхности Земли или вулканические извержения. Различают следующие виды эффузивных структур в зависимости то скорости остывания магмы и выделения газов: порфировая, скрытокристаллическая, стекловатая и пористая. Порфировая структура характеризуется включениями отдельных крупных кристаллов среди основной не кристаллизованной или слабо кристаллизованной массы.

Такая структура образовалась при сравнительно медленном остывании магматического тела. Породы стекловатой или пористой структуры образовались при быстром охлаждении магмы и лавы. Пористая структура образовалась в условиях бурного выделения газов при остывании магмы. Она характерна для шлаков и пемз.

Их прочность измеряется сотнями МПа. Они не растворяются в воде.

1.Магматические горные породы.Граниты – интрузивная полнокристаллическая порода от светло-серой до красной. Широко распространены на юге, юго-востоке и в центральной части Казахстана. В зависимости от содержаниямагматические породы бывают кислые, средние (Si- 65-52%), основныеи ультраосновные.

Кислые породыотличаются большим количеством кристаллов кварца и преобладанием кислых полевых шпатов (ортоклазов). К ним относятся гранит, липарит, кварцевый порфирит.Средние породысодержат, больше темноцветных минералов, при незначительном количестве кварца. К ним относятся сиенит, диорит, трахит, андезит, ортоклазовый и андезитовый порфириты.Основные породыотличаются по темному цвету, что связано с содержанием в их составе темноцветных минералов, отсутствием кварца и светлых полевых шпатов. К ним относятся габбро, диабаз, базальт, базальтовый порфирит.

Граниты обладают большой прочностью при сжатии (160-250 МПа). Габбро интрузивная порода со средней и крупнозернистой структурой желто-зеленного и черного цвета. Обладает очень высокой прочностью на сжатие (300-350 и даже 500 МПа). Применяется как строительный камень, электроизоляционный и кислотоупорный материал.

2. Осадочные горные породы. Образуются при осаждении и накоплении в водной или воздушной среде продуктов физического или химического разрушения (выветривания) материнских горных пород с уплотнением и цементацией осадка. По происхождению подразделяются на: обломочные, органогенные и химические.

К обломочным относятся породы, которые образовались из продуктов физического и химического выветривания материнских горных пород и оставшихся на месте своего накопления или отложившихся после переноса водой или воздухом. Обломочные породы подразделяются на собственно обломочные (рыхлые зернистые грунты- пески, гравий, галька, дресва , щебень и сцементированные – песчаники, брекчии и др.) и глинистые породы (нецементированные – глины, суглинки, супеси и цементированные – аргиллиты и алевролиты).

Небольшие распространения имеют глинистые грунты и породы (около 50%), в составе которых входят глинистые минералы - каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др. К глинистым грунтам относятся глины (содержание частиц менее 0,005мм более 30% по весу), суглинки (глинистых частиц 10-30%) и супеси , лесс (3-10%). В состав глинистых грунтов входят обломки кварца, полевых шпатов и т.д. Глинистые минералы в сочетании с другими минералами, входящими в состав глинистых грунтов, образуют сложные системы, в том числе и коллоидные.

Лесс представляет собой пылеватую макропористую породу, состоящую из частиц 0,05 – 0,01мм. Он легко размокает и размывается водой. При замачивании сильно уменьшается в объеме, дает просадку, что является его основной инженерно – строительной особенностью. В связи с этим лесс является ненадежным основанием для инженерных сооружений. Строительство на лессах осуществляется методами, специально разработанными для этих грунтов.

Глины содержащие минералы монтмориллонит, сильно набухают при увлажнении. Воду через себя глины не пропускают и служат водоупором.

2.Органогенные породыобразуются в водоемах в результате накопления и преобразования остатков животного мира и растений. К ним относятся доломиты, мергели, мел, диатомиты и др. Они обладают довольно большой прочностью. К отрицательным их качествам относится растворимость в воде. К грунтам фитогенных (растительных) относится торф- порода образовавшаяся под водой без доступа воздуха из разложившихся растительных остатков.

Породы химическогопроисхождения образовались в результате выпадения из морских или озерных вод растворенных солей. К таким породам относятся мирабилит, гипс, ангидрит и калийная соль. Они залегают слоями большой мощности. Общая для них является трещиноватость и способность растворяться в воде.

3. Метаморфические породыобразуются в результате преобразования пород магматического и преимущественно осадочного происхождения под влиянием процесса метаморфизма – высокой температуры и давления (кварциты, известняки, мрамор, гнейс).

Кварциты – образуются из сыпучих кварцевых песков под влиянием метаморфизма. Они представляют собой плотную очень твердую породу с прочностью 120-250 МПа. Применяется как строительный и облицовочный камень. Мрамор – кристаллическая порода зернистой структуры различной крупности, прочностью 50-120 МПа. Сравнительно легко выветривается, хорошо подается обработке и применяется как строительный материал. Известняки – породы, претерпевающие ряд метаморфических изменений, начиная с известковых сланцев. Широко применяются в строительстве. Гнейс – кристаллической структуры светло-серого и зеленоватого цвета, прочностью 80-180 МПа. Используется как строительный камень.

Вопросы для самоконтроля.

1. Горными породами называются?

2. Что лежит в основе классификации горных пород?

3. Магматические породы и назовите основные из них?

4. Основные классификационные признаки осадочных обломочных пород?

5. Метаморфические породы и назовите основные из них?

6. Основные отличительные признаки горных пород?

7. Как подразделяются осадочные породы по условиям образования?