1 ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 

1.1 Инженерная геология как наука

 

Инженерная геология одна из наук геологического цикла, которая изучает геологическую среду, ее рациональное использование и охрану в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

Под геологической средой следует понимать любые горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть литосферы (земной коры), которые рассматриваются как многокомпонентные системы, находящиеся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека, что приводит к изменению природных геологических процессов и возникновению новых антропогенных (инженерногеологических) процессов, изменяющих инженерно-геологические условия определенной территории (Е. М. Сергеев).

Инженерно-геологические условия характеризуют особенности геологического строения изучаемой территории, состав и свойства слагающих ее пород, геологические процессы, рельеф и подземные воды.

Инженерно-геологические условия строительной площадки влияют:

-                на выбор места расположения объектов;

-                на конструкцию сооружений и глубину заложения фундамен-

тов;

-                на способы производства строительных работ и мероприятия по охране окружающей среды.

Инженерные сооружения, в свою очередь, могут изменить существующие природные геологические условия:                                       

-                вызвать осадку (уплотнение) или сдвиги в тех породах, на которых они построены;

-                изменить рельеф планировкой и подсыпкой;

-                изменить микроклимат и глубину промерзания грунтов, уровень грунтовых вод;

-                ускорить развитие оврагов, оползней и других опасных геологических процессов.

 Инженерно-геологическая оценка условий строительства определяется в зависимости как от естественных природных факторов, так и от типа и конструкций сооружения, от характера его воздействия на породы в процессе строительства и эксплуатации.

Основные разделы инженерной геологии:

-                грунтоведение;

-                инженерная геодинамика;

-                региональная инженерная геология.

Грунтоведение - изучает горные породы, составляющие литосферу как грунты. Грунтами называют горные породы, находящиеся в сфере инженерной и хозяйственной деятельности человека. Горные породы (грунты) состоят из минералов или минеральных агрегатов, имеющих определенный химический состав и физико-механические свойства, влияющие на строительные характеристики грунтов. Грунтоведение изучает минералогический состав грунтов, их генезис (происхождение), структуру и текстуру, т. е. те характеристики, которые влияют на прочность и устойчивость грунтов при нагрузке на них от зданий и сооружений.

Одновременно с грунтоведением формировалась механика грунтов на стыке геологических, физико-математических и строительных дисциплин. Механика грунтов рассматривает те общие закономерности, которые вытекают из применения к горным породам (грунтам) законов теоретической и строительной механики в связи с нагрузками.

Грунтоведение характеризует грунты основания сооружений в ненарушенном состоянии до начала строительства и прогнозирует изменение их в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Инженерная геодинамика - изучает природные и инженерногеологические опасные процессы и явления, влияющие на строительство и эксплуатацию сооружений. Это гравитационные процессы на склонах и в котлованах, оврагообразование, геологическая деятельность рек, ветра, моря и др.

Инженерно-геологическими процессы и явления называют тогда, когда их зарождение или развитие связано с инженерно-хозяйственной деятельностью человека. Обычно такие процессы и явления занимают меньшие площади, не имеют большие скорости развития.

Региональная инженерная геология изучает закономерности формирования и распространения по территории инженерногеологических условий. Инженерно-геологические условия оказываются одинаковыми или близкими у тех территорий, которые имеют одну и ту же или близкую историю геологического развития и находятся в одних и тех же природно-климатических зонах. В ее задачу входит составление инженерно-геологических карт, выделение регионов, областей, районов и подрайонов (по классификации И. В. Попова) с близкими инженерно-геологическими условиями.

Создание инженерно-геологических карт значительно сокращает время и объемы изыскательских работ на строительных площадках, что дает определенный экономический эффект.

Для инженеров-строителей основным документом при проектировании зданий и сооружений является инженерно-геологическая карта и заключение с оценкой инженерно-геологических условий стройплощадки.

 

1.2 Планета Земля

 

Земля - третья планета Солнечной системы, имеет форму геоида (апроксимируется с эллипсоидом вращения) и центральносимметрическое строение с несколькими оболочками или геосферами.

Воздушная оболочка - атмосфера - общей высотой около 1300 километров, имеет, в свою очередь, слоистое строение с диффузными, проникающими друг в друга границами. Ее первый этаж - тропосфера, выше - стратосфера, ионосфера и зона рассеяния.

Водная оболочка - гидросфера - включает моря, океаны, озера, реки, воду в атмосфере и литосфере в жидком, твердом и газообразном состояниях. Распределение неравномерное. К северу от экватора почти одинаковая площадь суши и воды, а в южном полушарии океаны занимают 90% поверхности.

Литосфера - каменная оболочка Земли или земная кора сложена горными породами. Имеет различное строение под океанами и континентами (рисунок 2), под земной корой располагается мантия, а с глубины 2900 км – ядро.

Биосфера - сфера жизни во всех геосферах Земли. При загрязнении техногенными выбросами переходит в состояние, непригодное для жизни - неосферу.

Между геосферами существует природные и техногенные связи. Идет непрерывный обмен веществом и энергией, рождаются геологические процессы внутренней и внешней динамики Земли. Инженерная деятельность человека может ускорить или замедлить развитие опасных геологических процессов, что приводит к нарушению природного равновесия геологической среды.

Геологической средой называют верхнюю часть земной коры - литосферу, где протекает инженерная и хозяйственная деятельность человека: шахты, карьеры, фундаменты, скважины на воду, нефть, газ и т. п., определяют ее мощность.

Среди многочисленных гипотез происхождения Солнечной системы и планеты Земля наиболее разработанными в настоящее время являются метеоритная гипотеза О. Ю. Шмидта и космогенная гипотеза В. Г. Фесенкова.

Академик О. Ю. Шмидт в 1944 году предложил гипотезу происхождения Солнечной системы, согласно которой процесс формирования планет и их спутников происходил из первичного метеоритного вещества, захваченного притяжением Солнца, под влиянием гравитационного поля которого произошло перераспределение метеоритного вещества с образованием Солнечной системы.

По гипотезе В. Г. Фесенкова (1960 г.) Солнце и планеты образовались в результате сгущения одной из гигантских туманностей в космосе. Затем вначале сформировалось Солнце, а затем в процессе его эволюции возникли планеты Солнечной системы.

 

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 00

 

Рисунок 2 - Схематическое изображение строения Земли (а)  и земной коры (б):

А – ядро; В,С – мантия; Д – земная кора; Е – атмосфера  (по М. Васичу); 1 – покровные отложения; 2 – гранитоподобный слой; 3 – базальтовый слой; 4 – верхняя мантия; 5 – мантия. 

Изучение космоса, полеты к другим планетам, к Луне дают много новых факторов для практической проверки гипотез и их дальнейшего развития и совершенствования, т. к. ни одна из них в настоящее время не дает полного ответа на вопросы происхождения Солнечной системы и планеты Земля.

 

 

1.3 Геологическое время и возраст горных пород

 

Земная кора формировалась длительное время, постепенно, неодинаково в разные отрезки времени; разнообразных физикогеографических условиях. На отдельных участках происходило накопление осадков, затем их смятие в складки или разрывные (дислокационные) блоки при горообразовательных процессах; затем наступали периоды разрушения гор, перенос материала и накопления его в новых местах на суше или в океанах, которые то занимали большие площади, то отступали от береговой линии, оставляя на суше мощные толщи морских отложений - известняков, мергелей, конгломератов и др.

Для воссоздания истории развития определенной территории, составления геологических карт и разрезов, необходимо знать возраст пород, слагающих тот или иной участок земной коры.

 

Различают два вида возраста горных пород:

-      абсолютный, выраженный в годах (млн. лет). Для этого используется процесс радиоактивных превращений в направлении образования одних химических элементов из других. Наиболее часто используют разработанные методы: свинцовый, стронциевый, аргоновый и углеродный.

-      относительный - возраст рассматривается для одной горной породы относительно другой, моложе или старше ее по времени образования. Используют следующие методы:

а) стратиграфический - описывает последовательность залегания

пород в порядке их образования. Применим при ненарушенном залегании пород, когда каждая вышележащая порода моложе нижележащей по времени образования.

б) палеонтологический - применим при наличии в осадках окаменелостей - остатков живых организмов, захороненных в слоях. Органическая жизнь на Земле развивалась от более простых форм к более сложным. Поэтому более древние слои будут содержать окаменелости более простых организмов. Изучается наукой историческая геология.

На основании общепринятых международных единиц стратиграфии и относительной геохронологии создана сводная шкала геологического времени - геохронологическая таблица, где каждому отрезку времени соответствует свой комплекс образовавшихся в это время пород (таблица. 1).

 

 

Таблица 1 - Соотношение таксонометрических единиц                             

Расчленение толщи пород

группа

система

отдел

ярус

Соответствующий отрезок времени

эра

период

эпоха

век

 

Каждой таксонометрической единице шкалы присвоены свои буквенные и цифровые индексы и строго определенный цвет для любой геологической карты мира (приложение А,Б).

 

1.4 Минералы и горные породы

 

Горные породы, слагающие земную кору, представляют собой агрегаты, сложенные теми или иными минералами.

Минералами называют сравнительно однородные по химическому составу соединения, образовавшиеся в результате сложных физикохимических процессов в недрах Земли или на ее поверхности. Минералы могут быть твердыми (кварц, роговая обманка), жидкими (самородная ртуть) и газообразными (сероводород, метан). Подавляющее большинство твердых минералов являются кристаллическими образованьями и лишь незначительная их часть – аморфными. Минералы, находящиеся в кристаллическом состоянии, в природе чаще всего встречаются в виде агрегатов (скоплений зерен) неправильной формы и значительно реже - в виде правильных многогранников – кристаллов. Размеры минеральных индивидов могут быть от больших, масса которых несколько тонн (полевой шпат, кварц), до мельчайших зернышек, видимых только в микроскоп. Большинство минералов встречаются именно в виде мелких и мельчайших зернышек, образуя зернистую структуру магматических, осадочных и метаморфических горных пород.

В природе встречается около 7000 минералов и их разновидностей.  Каждый из них имеет определенное строение и обладает присущим ему комплексом физических свойств (твердость, удельный вес, спайность, магнитность и др.), влияющих на инженерно-геологические (строительные) свойства горных пород геологической среды.

Наиболее распространенной является химическая классификация минералов:

 

Силикаты — наиболее многочисленный класс, включающий до 800 минералов, являющихся основной составной частью большинства магматических и метаморфических пород. Среди силикатов выделяют группы минералов, характеризующиеся некоторой общностью состава и строения,— полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды, а также оливин, тальк, хлориты и глинистые минералы. Все они по своему составу алюмосиликаты.

Оксиды и гидроксиды. Эти два класса объединяют около 200 минералов, на их долю приходится до 17 % всей массы земной коры. Наибольшее распространение имеют кварц, опал и лимонит.

Карбонаты. К ним относятся более 80 минералов. Наиболее распространены кальцит, магнезит, доломит. Происхождение в основном экзогенное и связано с водными растворами. В контакте с водой они немного снижают свою механическую прочность, хотя и слабо, но растворяются в воде, разрушаются в кислотах.

Сульфаты. Этот класс объединяет до 260 минералов, происхождение которых связано с водными растворами. Характеризуются небольшой твердостью, светлой окраской. Сравнительно хорошо растворяются в воде. Наибольшее распространение имеют гипс и ангидрит. При соприкосновении с водой ангидрит переходит в гипс, увеличиваясь в объеме до 33 %.

Сульфиды насчитывают до 200 минералов. Типичный представитель пирит. Сульфиды в зоне выветривания разрушаются, поэтому их примесь снижает качество строительных материалов.

Галоиды содержат около 100 минералов. Происхождение связано в основном с водными растворами. Наибольшее распространение имеет галит. Может быть составной частью осадочных пород, легко растворяется в воде.

Минералы  классов  фосфатов, вольфраматов  и самородных элементов встречаются гораздо реже, чем другие.

Существуют и другие классификации минералов.

Горные породы земной коры могут быть мономинеральными, т.

е. состоять из одного минерала (мрамор, дунит) или полиминеральными, состоящими из нескольких породообразующих минералов (гранит, габбро). Горная порода образуется в своеобразных геологических условиях, которые и определяют ее минералогический состав, форму залегания структуру и текстуру.

По своему происхождению все горные породы разделяют на три большие группы, которые одновременно отражают их генезис и важнейшие петрографические особенности.

-      магматические, связанные с процессами магматической деятельности;

-      осадочные, связанные с экзогенными процессами, т. е. процессами внешней динамики Земли;

-      метаморфические, образующиеся в результате преобразования магматических и осадочных пород.

 

1.4.1 Магматические горные породы.

 

Магматические горные породы образуются в результате остывания и кристаллизации магмы (таблица 2). Магма - это огненно-жидкий расплав-раствор, содержащий различные элементы, их окислы и летучие компоненты (фтор, хлор, воду, углекислоту и др.). В процессе кристаллизации магмы происходит перераспределение компонентов. Если образующиеся кристаллы удаляются из магматического очага, например, опускаются в более глубокие горизонты или всплывают в верхние, состав магмы будет постепенно меняться и из нее будут кристаллизоваться различные горные породы. Большую роль при образовании различных по составу горных пород играют процессы ассимиляциизахвата и расплавления магмой пород на контакте с очагом. На конечной стадии кристаллизации магмы остаточные перегретые магматические расплавы и растворы, обогащенные летучими компонентами по трещинам проникают в окружающие породы и дают начало пегматитовым, гидротермальным и пневматометовым процессам минералообразования. При застывании магмы на большой глубине при медленном падении температуры и давлении происходит полная раскристаллизация интрузивных (глубинных) магматических пород. Гранит, габбро, диорит и др. имеют полнокристаллическую (зернистую) структуру и массивную текстуру. Блок – диаграмма форм залегания магматических тел (по М. Васичу) (рисунок 3).   

 

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 

Рисунок 3 - Блок – диаграмма форм залегания магматических  тел (по М. Васичу)

При прорыве магмы по трещинам к поверхности Земли, магма теряет часть летучих соединений, переходит в состояние лавы и при быстрой смене давления и температуры застывает на поверхности или вблизи еѐ, образуя эффузивные (излившиеся) породы: базальты, диабазы, порфириты и др. Имеют скрыто-кристаллическую, стекловатую или порфировую структуру и массивную или шлаковую текстуру. Формы залегания: потоки, покровы, конусы и др. (Рисунок 4.)

 

 

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ 

 

 

Рисунок 4 - Формы залегания эффузий.

Покровы (а), потоки (б), некки (в), сомма (г), конусы (д), на поверхности и в разрезах.

 

Трещиноватость магматических пород

При охлаждении магмы происходит уменьшение ее объема, что вызывает образование трещин в породе.

Этими трещинами масса  породы разделяется на отдельности, т.

е. на куски или глыбы разнообразной формы. В зависимости от системы расположения трещин наблюдаются плитообразная, параллелепипедальная, глыбовая, многогранная, столбчатая и шарообразная отдельности.

Плитообразная отдельность образуется при наличии частых горизонтальных и весьма редких вертикальных трещин, что позволяет при разработке получать плиты породы крупных размеров.

 В том случае, когда порода разбита частыми горизонтальными и вертикальными трещинами, отдельности имеют форму параллелепипеда.

При неправильной системе трещин получаются глыбовая или матрацевидная отдельности. Система трещин, пересекающих породу в нескольких определенных направлениях, приводит к образованию многогранной отдельности.

Трещины могут также разделять породу на многогранные столбы  -  столбчатые отдельности  - или шарообразные глыбы  - шарообразные отдельности.

Трещиноватость может быть:

а) Первичная трещиноватость отдельности образуется в процессе

остывания и кристаллизации магмы. Наиболее часто встречаются трещиноватости – матрацевидная, столбчатая (базальты), шаровидная (диабазы). Трещины отдельности проявляются при выходе породы на поверхность, при выветривании или взрыве.

б) Вторичная трещиноватость проявляется в виде тектонических трещин в процессе горообразования и выражает направление стресса. Кроме того, к вторичным относят первичные и тектонические трещины, расширенные процессами выветривания.

  В зависимости от системы расположения трещин их различают (рисунок 5).

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 

Рисунок 5 - Система трещин и отдельностей изверженных  горных пород 

а – плитообразная; б – параллелепипедная; в – глыбовая или  матрацевидная; г - столбчатая или шарообразная.

 

 

Трещиноватость пород повышает скорости выветривания пород, способствует более глубокому их проникновению, снижает декоративные и прочностные характеристики магматических  пород  и требует  исследований  свойств  не  только в отдельных образцах, но и в массиве.

Таблица 2  - Классификации магматических пород                                

Группы пород

Минералогический состав

Интрузивные породы

Эффузивные породы

Кайнотипные

(молодые)

Палеотипные

(древние)

Ультракислые 

и кислые

SiO2 > 65%

Палевые шпаты (ортоклаз), кварц

 

Пегматит

 

Липарит

 

 

Кварцевый порфир

Полевые пшаты,

кварц, слюда

 

Гранит

Средние

SiO2 = 52 - 65%

 

Полевые шпаты (ортоклаз, плагиоклазы), кварц,  слюды, роговая обманка, биотит

 

Сиенит

Трахит

Ортоклазовый

Порфир

Полевые шпаты

(плагиоклаз), роговая обманка, авгит, биотит

 

Диорит

Андезит

Порфирит

Основные

SiО2 = 45 - 52%

Полевые шпаты,

авгит, биотит

 

Габбро

Базальт

 

 

Диабаз

 

 

Лабрадор

Лабрадорит

Ультраосновные

SiО2, < 45%

Авгит

 

Пироксенит

 

Оливин, авгит 

Перидотит

Оливин

 

Дунит

Вулканогенные

Стекло, преимущественно кислого состава

 

Обсидиан

 

 

1.4.2 Осадочные породы

В образовании осадочных пород (литогенезе)  (таблица 3) можно выделить следующие стадии: 

-      образование исходного материала при разрушении магматических, метаморфических или ранее образовавшихся осадочных пород в ходе процессов выветривания, абразии, эрозии, корразии, суффозии и др., а также при извержении вулканов.

-      перенос материала в воде или на суше (транспортирование) в виде растворов, обломков или пыли.

-      накапливание (седименттогенез) в водоемах или на поверхности Земли осадка в виде эоловых форм рельефа, морских, озерных или речных террас, ледниковых морен и др.

-      преобразование осадков в осадочную горную породу (диагенез) при уплотнении, выпадении из растворов и кристаллизации, окисления, гидратации, восстановления в рыхлых осадках.

-      изменение осадочной породы (катагенез) до начала метаморфизации или начала выветривания.

При генетической классификации осадочных пород (таблица 3) выделяют группы:

-      обломочные - осадки механического происхождения, которые по размеру обломков разделяют на глубокообломочные, песчаные, пылеватые и глинистые, рыхлые и сцементированные;

-      химические осадки формируются на дне водоемов в результате выпадения веществ из истинных водных растворов, а также являются отложениями подземных вод;

-      органогенные осадки образуются за счет накопления продуктов жизнедеятельности организмов морских, реже пресноводных беспозвоночных;

-      смешанные осадки - имеют сложный состав и содержат в разных соотношениях обломочный, органогенный и химический материал.

          -             

Таблица 3 - Классификация осадочных пород                                              

Группа  пород

Название породы

Главные минералы

Преобладающие структуры

Преобладающие текстуры

Осадки механического проис-

Глина, аргиллит

Глинистые минералы

Пелитовая

Беспорядочная, слоистая

Лесс, алеврит, алевролит

Полиминеральный

Алевритовая

Беспорядочная, слоистая

 

хождения

Песок, песчаник

Полиминеральный

Псаммитовая

Беспорядочная, слоистая

Галька, гравий, валуны, ще-

бень, дресва, глыбы, конгломерат, брекчия

Полиминеральный

Псефитовая

Беспорядочная

Химические осадки

 

Известняк

Кальцит

Оолитовая,  Пелитовая

Массивная

Известковый туф

Кальцит

Скрытокристаллическая

Пористая

Каменная соль

Галит, сильвин

Полнокристаллическая

Массивная

Гипс

Гипс

Полнокристаллическая

Массивная

Ангидрит

Ангидрит

мелко- и

средне кристаллическая

Массивная, слоистая

Доломит

Доломит

Пелитовая,

 Тонкозернистая

Массивная, реже слоистая

Органо- генные осадки

Известняк  плотный

Кальцит

Полнокристаллическая,

Скрытокристаллическая

Массивная, полосчатая

Известнякракушечник

Кальцит

Биоморфная

Пористая

Мел

Кальцит, примеси гли-

нистых минералов

Пелитовая

Пористая

Кремнистые

(опока, трепел, диатомит)

Кварц (опал)

Пелитовая, скрытокристаллическая

Пористая

Смешанные

 

 

Мергель

Кальцит, глинистые минералы

Пелитовая

Слитная

Боксит

Алюмосиликатные минералы

Псефитовая,  оолитовая

Беспорядочная

 Формы залегания осадочных пород

Осадочные породы залегают в виде слоев,  которые образуются в процессе периодического накопления осадков в водной и воздушной среде. В составе слоя может быть микрослоистость, отражающая осадконакопление в различные времена года. Микрослоистость характерна для озерных и речных отложений. В слое горной породы могут быть также тонкие слои других пород. Их называют прослоями.Например, в слое песка может быть тонкий прослой глины.

При резком различии слоев по составу, например, слой песка лежит на слое известняка; более или менее постоянной мощности и сравнительно большой занимаемой площади слои называют пластами.  В таких случаях слои (пласты) обычно ограничены с двух сторон четко выраженными поверхностями, которые называют плоскостями (поверхностями) напластования, причем верхнюю плоскость называют —кровлей, нижнюю – ложе или подошва, а расстояние между ними - мощностью слоя (пласта). Наибольшей мощностью пластов обладают морские отложения (до сотен и даже тысяч метров). Континентальные образования четвертичной системы, залегающие непосредственно под слоем почвы, имеют, как правило, относительно небольшую мощность (10 - 50 м).

Комплекс слоев, объединенных сходством состава или возраста, или один слой, но значительной мощности, нередко называют толщей. Примером могут служить толщи лессовых пород, мощность которых может достигать десятков метров.

Слои образуются в процессе накопления осадков в морях, озерах, долинах рек и т. д. Это обусловливает образование слоев различной формы как по размеру в плане, так и по очертаниям по вертикали. Наиболее обычным является нормальный слой, для которого характерна сравнительно большая мощность и протяженность, параллельность кровли подошве. Для континентальных отложений характерны также линзы — слои, занимающие малые площади с выклиниванием мощности к краям слоя, и выклинивающиеся слои, мощности которых уменьшаются в одну сторону.

Важное практическое значение для инженерной геологии представляет сочетание слоев. При согласном залегании слои лежат параллельно друг другу, чаще всего горизонтально. Такое залегание слоев характерно равнинам. В других случаях за счет тектонических движений земной коры возникает несогласное залегание слоев.  Одна группа слоев  при этом залегает непараллельно другой группе слоев (рисунок 6).

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 

Рисунок 6 - Формы слоев осадочных пород: 

1 – нормальное залегание; 2 – линза глины в песке; 

3 – выклинивание галечника в песчаной толще; 4 – несогласное  залегание грунтов; 5 – поверхность земли (кровли слоя); 

6 – подошва (ложе) слоя; h – мощность слоя 

Слои, имеющие одинаковые элементы залегания, составляют пачку согласно залегающих пород. Одна пачка слоев относительно другой может залегать несогласно по линии несогласия Несогласие может быть угловое, стратиграфическое, тектоническое и др. видов

(рисунок 7).

 

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

Рисунок 7 - Угловое несогласие (а); перерыв в осадконакоплении (б)

 

Поверхностная толща литосферы на 75% сложена из осадочных пород, которые чаще всего и являются основанием и средой сооружения. При инженерно-геологической оценке осадочных пород характеризуют залегание, минералогический состав, инженерно-

геологические (строительные) свойства каждого слоя на всю глубину влияния сооружений.

 

1.4.3  Метаморфические горные породы

 

Попадая в физико-химические условия, отличные от тех, в которых она образовалась, порода начинает приспосабливаться к новым условиям путем изменения минерального состава, структуры и текстуры без изменения валового химического состава, либо с его изменением за счет приноса или выноса вещества. Такой процесс называют метаморфическим.

Основными факторами, вызывающими метаморфизацию горных пород, являются температура, давление и химические активные вещества, растворы и газы. Процессы метаморфизации протекают с сохранением твердого состояния системы, без существенного расплавления породы.

Преобразованию (метаморфизму) могут подвергаться любые горные породы - магматические, осадочные и ранее образовавшиеся метаморфические.

В зависимости от преобладающих факторов метаморфизма различают:

-      Региональный метаморфизм - проявляется на значительных площадях при погружении обширных участков литосферы на глубины, характеризуется высокими давлениями и температурами образуются гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, реже - мрамор и мраморизированные известняки.

-      Контактовый метаморфизм - это процесс изменения горных пород на контакте интрузивных тел с вмещающими породами. Здесь породы подвергаются воздействию высоких температур и химических веществ, входящих в состав магмы. Наиболее распространенными породами являются роговики, мрамор.

-      Динамометаморфизм (катакластический) - проявляется при различных тектонических процессах, обусловливающих возникновение направленного давления. Породы приобретают сланцеватость, подвергаются механическому дроблению. Имеют различную степень сцементированности (брекчии).

Минералогический состав (таблица 4), формы залегания реликтовые, т. е. унаследованные от исходных пород.

При инженерно – геологической оценке метаморфических пород  особое внимание обращают на степень метаморфизации, сланцеватость и выветрелость.

 

 

 

 

  Таблица 4 – Классификация магматических пород

1  ОСНОВЫ ОБЩЕЙ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

avatar

Что бы оставить комментарий войдите


Комментарии (0)






Инженерные изыскания. Геология. Геодезия.