Основные закономерности формирования грунтов - теоретический базис грунтоведения. Петрология магматических, метаморфических горных пород. Литология. Техногенез. Основные стадии формирования грунтов

 

В предыдущей лекции говорилось о двух методологических принципах, используемых российскими грунтоведами при изучении грунтов: генетическом подходе и системном представлении грунтов.

Первый подход позволяет использовать инженеру-геологу, экологу, гидрогеологу огромный материал, разработанный в рамках Петрологии, Литологии и зарождающейся науке об образовании техногенных отложений.

Основными методами этих наук являются:

исследования закономерностей формирования грунтов разных генетических типов, их структур, их состава, их состояний, а, следовательно, и свойств, а, следовательно, и изменений этих свойств при взаимодействии с внешними средами. Фациальный анализ, анализ парагенетических сочетаний различных грунтов позволяет представить возможные структуры полей показателей свойств грунтов.

Следуя первому из них в основу первичного разделения грунтов целесообразно положить принятое в геологии первичное разделение горных пород по основным генетическим группам:

магматическим, осадочным и метаморфическим . Для инженерной геологии большое значение имеют также техногенные образования.

I .Грунты, образовавшиеся из магмы Образуются при раскристаллизации и охлаждении магм в процессе внедрения их в верхние части земной коры или излиянии на поверхность.

Магмы различаются исходным составом (химическим составом, вязкостью, плотностью), условиями кристаллизации (скоростью падения давления, температуры, близостью к поверхности места кристаллизации), составом вмещающих пород. Формируются кристаллы разной величины и сохранности. Формируются семейства горных пород или грунтов с постепенно изменяющимися свойствами, особенностями структуры и текстуры, параметрами свойств.

На поверхности магма может попасть как в воздушную, так и в водную среду. Быстрое испарение воды, удаление газов из магмы приводит к образованию значительной пористости. Молодые базальты Камчатки имеют пористость достигающую 50%, а прочность менее 50 МПа.

В зависимости от условий охлаждения магмы подразделяются на: интрузивные – застывшие на глубине и эффузивные – излившиеся на поверхность.

Разнообразие магматических пород и соответственно грунтов, образовавшихся из магмы очень велико. Петрографам известно несколько тысяч разновидностей. Они подразделяют породы по:

а) минеральному и химическому составам;

б) структурно – текстурным особенностям.

а) Большинство из них состоят из силикатов. У них основной элементарной структурной ячейкой является кремне-кислородный тетраэдр ( SiO 4 )4-, имеющий ковалентную связь между основными структурными элементами. Поэтому силикаты имеют, как правило, высокую прочность минералов и далее пород, далее грунтов;

б) не менее важную роль играют структурно-текстурные особенности, определяемые как составом исходного расплава, так и условиями его застывания.

Грунты, образовавшиеся на поверхности, вблизи поверхности, застывали быстро и при отсутствии внешнего давления, с быстрой потерей воды и газа, приводящей к увеличению вязкости. В результате крупных кристаллов не образуется, а образуется вулканическое стекло с пелитовой структурой в приповерхностных условиях или афанитовой – на поверхности.

При застывании в глубине массива, происходит кристаллизация исходного расплава. Формируются грунты, имеющие кристаллическую, относительно равномерно зернистую структуру.

Таким образом, при оценке свойств, структуры, изменения во времени магматических пород (грунтов) основными признаками являются:

1) исходные химический и минеральный составы;

2) условия формирования, проявляющиеся в структурно-текстурных особенностях. И, как следствия, вторичные - выветриваемость и трещиноватость.

 

По этим признакам петрографы разделяют магматические породы (грунты магматического происхождения) на 4 группы (табл.1):

Табл. № 1

Интрузивные

эффузивные глубинные полуглубинные поверностные

Кислые породы (65-70% кремнезема SiO 2 )

Граниты, гранодиориты кварцевые, сиениты, диориты Кварцевые порфиры, кварцевые порфириты кератофиры, фельзиты Липариты, дациты, риолиты

Средние породы (56-65% кремнезема)

Сиениты, монцониты, диориты, тоналиты Ортоклазовые порфиры, ортофиры, порфириты, Трахиты, вулканические туфы, туфогенные породы, андезит

Основные породы (40-56% кремнезема)

Габбро, нориты, анортозиты Диабазы, диабазовые, порфириты, долериты Базальты, малафиры, долериты

Ультраосновные породы ( менее 40 % кремнезема)

Перидотиты, дуниты, пироксениты, горнблен диты Очень редки Отсутствуют

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 246.