учебное пособие геология инженерные изыскания. Учебное пособие к практическим и лекционным занятиям для студентов очной и заочной форм обучения всех строительных специальностей
 Скачать 2.75 Mb.
|
|
2. Биотит – алюмосиликат железа и магния. Кристаллы – таблитчатые. Агрегаты. Встречаются в сплошных пластинчато- и чешуйчато- зернистых массах. Сингония – моноклинная. Цвет – черный, бурый. Блеск – стеклянный, на плоскостях спайности с перламутровым отливом. Спайность – весьма совершенная. Твердость – 2÷3. Удельный вес – 3,02÷3,12. Диагностические признаки. Легко узнается по черному цвету, пластинчатым кристаллам и, весьма совершенной спайности. Происхождение – магматическое, метаморфическое. Практического значения не имеет. Инженерно-геологическая характеристика: для слюдистых минералов характерна средняя прочность, нерастворимость в воде, нестойкость против выветривания, анизотропность. Присутствие слюды в рыхлых осадочных породах снижает их сопротивление сдвигу. 121 Группа полевых шпатов Полевые шпаты из всех силикатов являются наиболее распространенными в земной коре, составляя около 50 % по весу. 1. Плагиоклаз – ) ( 8 3 O AlSi Na . Плагиоклаз в переводе с греческого языка – косораскалывающийся. Кристаллы. Хорошо образованные кристаллы встречаются относительно редко. Они имеют таблитчатый или таблитчато- призматический облик. Очень характерны двойники. Агрегаты. Зернисто-кристаллические массы. Сингония – триклинная. Цвет – белый, серовато-белый, иногда с зеленоватым, синеватым, реже красноватым оттенком. Блеск – стеклянный. Разновидности, получившиеся особые названия, благодаря некоторым оптическим эффектам: 1) лунный камень – плагиоклаз, обладающий своеобразным нежно- синеватым отливом, напоминающим лунный свет; 2) лабрадор – серый и черный плагиоклаз с синим или зеленым отливом. Спайность – совершенная. Твердость – 6. Удельный вес – 2,6÷27. Диагностические признаки. Отличается по косому углу спайности. Происхождение – магматическое. Применение. Лабрадорит используется в качестве облицовочного камня. Сплошные скопления плагиоклазов вследствие пониженного содержания в них щелочей редко могут представлять промышленный интерес. Плагиоклаз – породообразующий минерал средних и основных магматических пород. Инженерно-геологическая характеристика – см. ортоклаз. 2. Ортоклаз – 8 3 O AlSi K . Ортоклаз по-гречески – прямо- раскалывающийся. Действительно, угол между спайностями равен 0 90 Кристаллы – призматические. Агрегаты – зернистые массы. Сингония – моноклинная. Цвет – светло-розовый, буровато-желтый, иногда мясокрасный. Блеск – стеклянный. Спайность – совершенная. Твердость – 6. Удельный вес – 2,4 ÷ 2,5. 122 Диагностические признаки. Макроскопические ортоклазы довольно легко узнаются по красноватой окраске, высокой твердости, прямому углу между спайностями. Происхождение – магматическое. Применение. Стеклянная и керамическая промышленность, для изготовления электрофарфора. Ортоклаз – породообразующий минерал кислых магматических пород. Инженерно-геологическая характеристика: сравнительно прочные материалы, практически не растворимые в воде. Под влиянием агентов выветривания легко разлагаются с образованием чаще всего вторичного минерала – каолинита. 3. Тальк – O H SiO MgO 2 2 4 3 Кристаллы и агрегаты – характерны листоватые чешуйчатые, часто плотные массы. Сингония – моноклинная. Цвет – бледно-зеленый или белый с желтоватым и буроватым оттенком. Блеск – стеклянный с перламутровым отливом. Спайность – совершенная. Твердость – 6. Удельный вес – 2,7. Диагностические признаки. Легко узнается по низкой твердости, жирному ощущению в руках. Происхождение гидротермальное. Применение. В керамике как огнеупорный материал, в бумажной и текстильной промышленности. Искусственные минералы В результате производственной деятельности человеком создано более 150 искусственных минералов. В настоящее время промышленность получает два вида искусственных минералов: аналоги последних и техногенные. Аналоги – это повторение природных минералов (алмаз, корунд, горный хрусталь и т.д.). Техногенные – это вновь созданные минералы с наперед заданными свойствами (например, алит – вяжущие свойства, муллит – огнеупорность и т.д.). Такие минералы входят в состав различных строительных материалов: в цемент – алит 2 CaOSiO , белит 2 2CaOSiO ; в огнеупоры – муллит 2 3 2 2 3 SiO O Al , периклаз MgO , абразивы – карборунд SiC . 123 Приложение 2 МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Кислые породы 1. Гранит – глубинная порода. Минеральный состав – кварц, полевой шпат, слюда, реже роговая обманка, авгит. Цвет – серый, розовый, красный, в зависимости от цвета ортоклаза. Структура – полнокристаллическая – крупно-, средне- и мелкозернистая. Текстура – массивная. Формы залегания – батолиты, штоки, лакколиты. Диагностические признаки – светлая окраска, зернистая структура, наличие кварца и ортоклаза. Применение – используется для облицовки различных сооружений, изготовления памятников, плит, кладки фундаментов, в качестве щебня для дорог и бетона. Гранит хорошо полируется, вязкость его умеренная. 2. Кварцевый порфир – палеотипная излившаяся порода. Представляет собой древний палеозойский, мезозойский излившийся аналог гранита. Минеральный состав – как у гранита. Цвет – сильно варьирует и принимает красивые розовые, красные, зеленые и коричневые тона. Структура – порфировая. На фоне основной афанитовой некристаллической, стекловатой массы имеются кристаллические выделения (порфировые вкрапленники) кварца и полевого шпата. Текстура – массивная. Формы залегания – купола, иногда потоки и покровы. Диагностические признаки – розовато-коричневая, зеленая окраска, порфировая структура, наличие блестящих кристалликов кварца и матовых – ортоклаза. Применение – используется в качестве декоративного и поделочного камня. Щебень кварцевого порфира идет для мощения дорог. 3. Липарит – кайнотипная излившаяся порода. Представляет собой молодой (кайнозойский) излившийся аналог гранита. Минеральный состав – как у гранита. Цвет – белый, светло-серый, иногда розовый. 124 Структура – порфировая. На фоне некристаллической, стекловатой массы видны вкрапленники неразложившегося блестящего полевого шпата (ортоклаза), кварца и мелких чешуек слюды. Текстура – пористая, массивная. Формы залегания – лавовые потоки, покровы. Диагностические признаки – светлая окраска, порфировое строение, от похожего кварцевого порфира отличается тем, что кристаллики полевого шпата в липарите блестящие, а в кварцевом порфире матовые. Применение – используется в качестве строительного камня (бут, щебень, тесаный камень), как облицовочный и дорожный материал. 4. Обсидиан (вулканическое стекло). Минеральный состав – чаще всего встречаются кислые обсидианы, по составу близкие к липариту, но имеются также аналоги трахитов, базальтов. Цвет – серый, серовато-черный, черный, бурый. Структура – стекловатая, отличающаяся полным отсутствием вкрапленников. Характерен стеклянный блеск и раковистый излом. Текстура – массивная. Формы залегания – потоки, покровы. Диагностические признаки – стекловатое строение, стеклянный блеск, раковистый излом, темная окраска. По внешнему виду похож на минерал морион. Применение – используется в качестве “гидравлической добавки”, так как способен затвердевать под водой в смеси с гашеной известью, идет на изготовление темного стекла, применяется как поделочный камень. Средние породы В земной коре породы этого класса распространены меньше, чем кислые породы (2% из всего состава магматических пород). К ним относятся два ряда пород: 1). Сиенит – трахит. 2). Диорит – андезит. 1. Сиенит – глубинная порода. Минеральный состав – ортоклаз, кислые плагиоклазы, роговая обманка, биотит, пироксены. Цвет – розовый. Структура – полнокристаллическая, равномерно-, среднезернистая. Текстура – массивная. Формы залегания – батолиты, штоки, лакколиты. Диагностические признаки – от гранита отличается более темной окраской, меньшим содержанием кварца. Полевые шпаты (ортоклазы и 125 кислые плагиоклазы), определяющие цвет породы легко обнаруживается в виде кристаллов. Применение – как у гранита. 2. Ортоклазовый порфир– палеотипная излившаяся порода. Минеральный состав – ортоклаз, роговая обманка, биотит. Цвет – серый, светло-серый, обусловленный окраской стекловатой массы, бурый, буровато-желтый. Структура – порфировая. Заметны светлые зерна полевых шпатов, реже иголочки роговой обманки, листочки слюд и др. Текстура – массивная. Формы залегания – купола, потоки, покровы. Диагностические признаки – светло-серая, розовато-коричневая окраска, порфировое строение, отсутствие вкрапленников кварца (по сравнению с кварцевым порфиром). Применение – используется в качестве декоративного и поделочного камня. Щебень идет на мощение дорог. 3. Трахит – кайнотипная излившаяся порода. Минеральный состав – как у сиенита. Цвет – светло-серый, желтовато-серый. Структура – порфировая. На фоне некристаллической стекловатой массы видны вкрапленники полевых шпатов, иголочки бурой и зеленой роговой обманки, биотита, кварц отсутствует. Заметны поры. Текстура – пористая, массивная. Формы залегания – покровы, лавовые потоки. Диагностические признаки – светлая окраска, светлее ортоклазовых порфиров, а от липаритов отличается более темной окраской, первые – светло-серые, вторые – грязно- и пепельно-серые. Применение – используется в качестве строительного камня: бут, щебень, облицовочный и дорожный камень. 4. Диорит – глубинная порода. Минеральный состав – светлый плагиоклаз, роговая обманка, реже авгит, биотит. Цвет – серый, темно-серый или зеленовато-серый. Структура – равномерно-, средне-, мелкозернистая. Текстура – массивная. Формы залегания – штоки, лакколиты, жилы. Диагностические признаки – от гранита отличается более темной окраской и отсутствием кварца, от габбро – мелкозернистостью. Применение – как у гранита. 126 5. Порфирит - палеотипная излившаяся порода. Минеральный состав – плагиоклаз, роговая обманка, авгит, биотит. Цвет – темно-зеленовато-серый. Структура – порфировая. На фоне темноокрашенной плотной массы вкрапленники (выделение) кристаллов плагиоклаза в виде тусклых удлиненных или изометрических зерен белого, желтоватого или зеленоватого цвета. Текстура – массивная. Формы залегания – покровы, потоки, дайки. Диагностические признаки – темная окраска, порфировая структура. Применение – при наличии красивой окраски используется как поделочный камень. Употребляется для получения щебня, брусчатки. 6. Андезит – кайнотипная излившаяся порода. Минеральный состав – плагиоклаз, роговая обманка, реже авгит, биотит. Цвет – серый, темно-серый. Структура – порфировая. В ноздреватой породе с шероховатой на ощупь поверхностью имеются мелкие вкрапленники кристаллов плагиоклаза (блестящие зерна белого цвета), а также зерна роговой обманки, авгита и биотита. Текстура – массивная, чаще пористая. Формы залегания – потоки, покровы, реже купола и дайки. Диагностические признаки – порфировая структура, ноздреватость, шероховатость поверхности, темная окраска. Применение – плотные разности применяются для изготовления кислотоупорных плит и щебня для кислотоупорного бетона. Кроме того, андезит используется как стеновой, дорожный и облицовочный материал. Пористые разности отличаются легкостью, поддаются распиливанию. Основные породы Среди магматических пород они составляют около 25%, из которых 20% приходится на базальт, примерно 5% составляет габбро и диабаз. 1. Габбро – глубинная порода. Минеральный состав – два основных минерала: плагиоклаз и авгит. Кроме того, встречаются роговая обманка, оливин. Если габбро состоит из одного темного плагиоклаза, обладающего свойствами иризации, то такое мономинеральное габбро по названию минерала лабрадора называется лабрадоритом. Цвет – от темно-зеленого до черного. 127 Структура – средне-крупно-зернистая. Текстура – массивная, реже полосчатая. Формы залегания – штоки, лакколиты, лополиты. Массивы, сложенные габбро, достигают огромных размеров. Так на Урале они тянутся без перерыва на протяжении более 600 км. Диагностические признаки – темная окраска, средне- крупнозернистое строение. В кристаллах плагиоклаза хорошо видна спайность. Применение – применяется в качестве бутового камня, щебня для бетона и как дорожный материал. Ценный строительный материал для различных гидротехнических сооружений (мостовые устои, набережные). 2. Диабаз – палеотипная эффузивная порода. Минеральный состав – плагиоклаз, авгит, реже роговая обманка, оливин. Цвет – от темно-зеленого до черного. Структура – мелкозернистая, реже порфировая. На темном фоне наблюдаются удлиненные зерна плагиоклаза белого цвета, имеющие правильные очертания. Текстура – массивная. Формы залегания – покровы, потоки, иногда купола, дайки. Диагностические признаки –темная окраска, характер строения. Применение – диабазы используются в качестве дорожного камня, щебня, облицовочного и поделочного материала, в камнелитейной промышленности. Они проявляют хорошее сцепление с битумом и асфальтом. 3. Базальт – кайнотипная эффузивная порода. Минеральный состав – как у габбро (плагиоклаза, авгит, реже роговая обманка, оливин). Цвет – темно-серый, темно-зеленовато-серый до черного. Структура – мелкозернистая, порфировая. Текстура – пористая или пузырчатая. Формы залегания – характерны мощные и обширные покровы и потоки, реже купола и жилы. Диагностические признаки – пористая или пузырчатая структура, шероховатая на ощупь. Применение – используется как дорожный, строительный электроизоляционный, щелочно-кислотоупорный материал. Широко применяется базальт в каменнолитейном деле. Базальт плавят в электрических печах при высокой температуре и отливают изделия любой нужной формы. Плавленый базальт широко применяется в строительном и 128 архитектурном деле – облицовочные плитки, лестничные марши, щиты, детали машин, трубы, не уступающие по прочности стали. В процессе литья получают вторичные базальты разной окраски и изделия, армированные сталью. Ультраосновные породы Бесполевошпатные породы, содержащие чаще один из темных минералов – оливин (перидот) или авгит (пироксен), являются мономинеральными глубинными породами. Минеральный состав – порода, состоящая из оливина, называется перидотом, из авгита – пироксенитом, из оливина и рудных минералов - дунитом. Цвет – черный, темно-серый, темно-бурый, темно-зеленый. Структура – тонкозернистая, часто агрегаты зерен напоминают спрессованный охотничий порох. Текстура – массивная, плотная. Формы залегания – батолиты, штоки, лополиты. Диагностические признаки – темная окраска, мелко- и равномернозернистая структура. 129 Приложение 3 МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ 1. Гнейс. Минеральный состав – кварц, полевой шпат, слюда, реже роговая обманка. Цвет – светло-серый, розовый, серовато-желтый. Структура – зернистая, зернисто-чешуйчатая. Текстура – полосчатая. Светлые полосы, состоящие из кварца и полевых шпатов, чередуются с полосами темноцветных минералов (биотит, роговая обманка). Условия образования – гнейсы, образующиеся в процессе регионального метаморфизма из осадочных пород (в основном из аркозовых песчаников) называются парагнейсами, а из магматических (в основном из гранита) – ортогнейсы. Формы залегания – сохраняются формы залегания первичных пород: пласты, батолиты, штоки. Диагностические признаки – от похожего гранита отличается полосчатой текстурой. Применение – используется как строительный камень и щебень, как облицовочный материал. Инженерно-геологическая характеристика – порода достаточна прочная, как гранит, но имеет пониженные показатели прочности в направлении параллельном полосчатости. Кроме того, имеет пониженные показатели морозоустойчивости, следовательно, и пониженное сопротивление выветриванию. 2. Глинистый сланец. Минеральный состав – глинистые минералы, кварц. Цвет – зеленый, бурый, серый, розовый, черный и другие. Структура – пористая. Текстура – сланцеватая. Условия образования – образуются в процессе метаморфизма глинистых пород. Формы залегания – пласты. Диагностические признаки – отличается по сланцеватой текстуре и плотной структуре. Применение – из глинистого сланца легко выкалываются тонкие плитки, которые используются в качестве кровельного материала. Инженерно-геологическая характеристика – общим признаком, отличающим сланцевые породы от массивных является анизотропность. Прочность пород в направлении перпендикулярном сланцеватости |