Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г




НазваниеМетодические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г
страница4/6
Дата публикации31.01.2014
Размер0.71 Mb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > География > Методические указания
1   2   3   4   5   6

Общие сведения: Метаморфические горные породы образуются из магма­тических и осадочных в процессе метаморфизма. Метамор­физм относится к процессам эндогенным и происходит за счет внутренней энергии земли. При метаморфизме породы пре­терпевают существенные структурные и текстурные измене­ния за счет высокого давления, высокой температуры и хими­чески активных элементов, выделяющихся в глубоких зонах земной коры из расплавленной магмы. Породы при этом не переходят в расплавленное состояние. Степень метаморфизма определяется величиной давления и температуры. Чем выше температура и больше давление, тем значительнее изменения, происходящие в материнской породе, и выше степень метамор­физма. Обычно выделяют три степени метаморфизма: началь­ную, среднюю и высокую.


По преобладанию тех или иных факторов в ходе преобразования выделяется:

  1. Региональный метаморфизм

  2. Динамаметаморфизм

  3. Контактовый метаморфизм

  4. Пневматолитовый и гидротермальный метаморфизм

Текстура: Высокие давления в условиях повышенной температуры вызывают прежде всего изменение текстурных особенностей горных пород. Под действием больших давлений горные по­роды уплотняются, а кристаллы минералов, слагающие их, поворачиваются наибольшей поверхностью перпендикулярно действующему давлению, что создает характерную для мета­морфических пород ориентированную текстуру. Следователь­но, все метаморфические породы имеют плотную тексту­ру. По расположению в породе отдельных структурных эле­ментов наиболее характерными текстурами метаморфических пород являются:

слоистая (гнейсовая), которая характеризуется ориен­тировкой таблитчатых минералов в одном направлении. При значительной толщине слоев различного минерального соста­ва текстура носит название полосчатой или ленточ­ной. Если слои в процессе метаморфизма смяты в складки, то текстура называется полосчатой;

сланцеватая, которая характеризуется ориентирован­ным положением таблитчатых и чешуйчатых минералов, породы приобретают способность при механическом воздействии или выветривании раскалываться по плоскостям на пластинки или плитки;

однородная, с неориентированным расположением кристаллов, которая возникает в породах при отсутствии ориентированного одностороннего давления.

Структура: Структура метаморфических пород возникает в результате вторичной перекристаллизации вещества в твердом состоянии. Все метаморфические породы имеют кристаллическую структуру. При слабой степени метаморфизации породы могут иметь скрытокристаллическую структуру или пере­ходную структуру с отдельными участками кристаллического строения.

^ По величине кристаллов различают структуры:

крупнокристаллическая, с размером кристаллов более 5 мм;

среднекристаллическая, с размером кристаллов от 5 до 1 ,м,м;

мелкокристаллическая, с размером кристаллов ме­нее 1 мм.

Поскольку рост кристаллов при вторичной перекристалли­зации в твердом состоянии затруднен по сравнению с кристал­лизацией из магматических расплавов, то в большинстве слу­чаев метаморфические породы бывают равнокристаллическими с неявно выраженной формой отдельных кристал­лов.

^ Минералогический состав: Метаморфические горные породы могут быть полиминеральными и мономинеральными. Они состоят из минералов устойчивых в условиях высоких температур. К ним относятся большинство минералов магматических пород: кварц, поле­вые шпаты, мусковит, биотит, роговая обманка, авпит, магне­тит, а также один из минералов осадочных пород — кальцит. Кроме того, в условиях метаморфизма образуются минералы, которые характерны только для метаморфических пород. К таким минералам относится хлорит, серицит, тальк, серпен­тин, гранат, графит и др.

Классификация: Основным диагностическим признаком метаморфических пород является их химический и минералогический состав, формирующийся в различных стадиях метаморфизма. Все химические классификации метаморфических пород очень большие и сложные. Более простой для лабораторного опре­деления метаморфических пород является классификация по текстурным признакам, которая приведена в таблице-опреде­лителе.
^ ОПИСАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ

МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Группа гнейсов: Ортогнейс образуется при метаморфизме кислых и средних магматических горных пород. Структура полнокри­сталлическая, крупно и среднекристаллическая. По минера­логическому составу аналогичен граниту. Состоит из орто­клаза, кварца, роговой обманки, авгита и биотита с примесью акцессорных минералов. Цвет – пестрый, розовый. От гранита и сиенита отличается слоистой текстурой.

Плагиоклазовый гнейс образуется при метамор­физме магматических пород. Структура полнокристаллическая, средне и мелкокристаллическая. Текстура плотная, слои­стая, иногда ленточная или слойчатая. По минералогическому составу аналогичен магматическим породам. Состоит из плагиоклаза, кварца, роговой обманки авгита и биотита с примесью акцессорных минералов. Цвет – пестрый, светлосе­рый. От гранита и диорита отличается слоистой текстурой.

Парагнейс образуется при высокой степени метамор­физма осадочных пород: глин и песчаников. Структура пол­нокристаллическая, средне и мелкокристаллическая. Тексту­ра сплошная слоистая, иногда ленточная или плойчатая. По минералогическому составу аналогичен плагиоклазовому гнейсу. От последнего отличается большим содержанием темноцветных минералов: биотита, авгита, роговой обманки и меньшим содержанием полевых шпатов. Цвет - пестрый, темно-серый. Метаморфические породы обладают кристаллической структурой, особенно характерны листовая, чешуйчатая, игольчатая и таблитчатая формы зерен, реже зернисто-кристаллические породы.

^ Группа сланцев: Хлористый сланец образуется в начальной стадии метаморфизма из осадочных и магматических пород. Состоит в основном из хлорита с примесью кристаллов кварца, иногда чешуек талька. Структура кристаллическая. Текстура плот­ная сланцеватая. Цвет зеленый. Легко царапается ножом.

Тальковый сланец образуется в начальной стадии метаморфизма из основных и ультраосновных магматических пород. Состоит из талька с примесью кристаллов кварца и че­шуек хлорита. Структура кристаллическая. Текстура плотная, сланцеватая. Порода мягкая, легко царапается ногтем. Из-за мягкости талька сланцеватость текстуры часто выражена слабо. На ощупь порода жирная, мыльная. Цвет светло-зеле­ный, светло-серый, серебристый.

Глинистый сланец образуется в начальной стадии метаморфизма как первый этап метаморфического изменения глинистых пород: алевролитов и аргиллитов. Состоит в ос­новном из глинистых минералов с примесью кристаллов квар­ца, чешуек серицита и хлорита. Структура тонкозернистая с отдельными участками кристаллического строения, или скрытокристаллическая. Текстура плотная, сланцеватая. Цвет раз­личный, зависящий от цвета исходной глинистой породы. От аргиллитов отличается более отчетливо выраженной сланце­ватостью. Глинистые сланцы легко раскалываются по гори­зонтальным плоскостям на плитки с матовой поверхностью.

Филлит образуется в начальной стадии метаморфизма как последующий этап изменения глинистых сланцев. Увели­чение давления и температуры приводят к полной 'перекри­сталлизации глинистого вещества и появлению обильных че­шуек хлорита и серицита. Структура кристаллическая. Тек­стура плотная сланцеватая. Состоит из тонкочешуйчатых кристаллов глинистых минералов, серицита, хлорита и кварца. Окраска филлита связана с цветом исходных глинистых сланцев и с цветом преобладающих минералов. От глинистых сланцев отличается шелковистым серебристым блеском по плоскостям сланцеватости.

Слюдяной сланец образуется на средней стадии ме­таморфизма как последующий этап метаморфического измененля глинистых сланцев и филлитов. Состоит из биотита, мусковита, кварца с примесью полевых шпатов и гранатов. Структура кристаллическая, чаще крупно и среднекристаллическая. Текстура плотная сланцеватая, иногда плойчатая. Цвет в основном серый, варьирует в широких пределах в за­висимости от соотношения светлой и темной слюды.

^ Группа пород с однородной текстурой: Мрамор образуется в процессе метаморфизма из оса­дочных карбонатных пород. Структура кристаллическая, мелко и среднекристаллическая. Текстура плотная однород­ная, По минералогическому составу мономинерален, состоит в основном из кальцита, поэтому бурно реагирует с НС1. В качестве примеси могут встречаться доломит, магнезит, кварц, графит, хлорит. Цвет у чистого скульптурного мрамора белый. В то же время мрамор в зависимости от примесей может быть различного цвета: от серого до черного, зеленоватого, розового, красного, желтого, кремового и т. д. Широко рас­пространены породы, обладающие пестрой пятнистой окрас­кой. Это обусловлено проникновением красящих растворов по многочисленным трещинам и внутренним пустотам.

Кварцит образуется при средней и высокой степени ме­таморфизма кремнистых и песчанистых пород. Структура кристаллическая, средне и мелкокристаллическая с плохо выраженной формой кристаллов кварца. Текстура плотная, однородная. Часто сохраняется реликтовая слоистая и косослоистая текстура. По минералогическому составу мономине­рален. Состоит в основном из кварца. В качестве примесей могут встречаться хлорит, гематит, лимонит, гранат, полевой шпат. Цвет светло-серый, серый, коричневый, красновато-ко­ричневый. От песчаника отличается более высокой проч­ностью и характером излома.
Таблица-определитель метаморфических пород


Текстура

Структура

Название породы

Минералогический состав

Цвет и характерные признаки

Слоистая плотная

Полнокристаллическая

Ортогнейс

Ортоклаз, кварц, роговая обманка, биотит, авгит

Пестрый, розовый

Плагиоклазовый гнейс

Плагиоклаз, кварц, роговая обманка, биотит, авгит


Пестрый темно-серый

Парагнейс

Плагиоклаз, кварц, роговая обманка, биотит, авгит

Темно-серый

Сланцеватая плотная

Поликристаллическая

Хлоритовый сланец

Хлорит, кварц

Зеленый

Тальковый сланец

Тальк, кварц

Светло-зеленый, серый, мыльный на ощупь

Слюдяной сланец

Биотит, кварц, мусковит

Белый, серый, черный с ярким слюдяным блеском

Скрытокристаллическая

Филлит

Глинистые минералы, серицит, кварц

Серый, черный со слабым слюдяным блеском

Глинистый сланец

Глинистые минералы

Цвет зависит от цвета исходной глины. Матовый блеск по сланцеватости

Однородная плотня

Мелкокристаллическая

Мрамор

Кальцит

Цвет различный. Бурно вскипает от HCl

Полнокристаллическая

Кварцит

Кварц

Цвет различный. Не вскипает от HCl, очень прочный


^ Инженерно-строительные свойства: Метаморфические горные породы обладают жесткими кристаллизационными связями между минеральными зерна­ми, что определяет их большую прочность на сжатие и раз­рыв. Наиболее прочными среди метаморфических пород яв­ляются породы с однородной текстурой: мрамор и кварцит. Предел прочности их на сжатие изменяется от 1000 кгс/см2 до 5000 кгс/см2. Эти породы наиболее устойчивы и в отношении выветривания.

Слоистые и, особенно, сланцеватые породы обладают яс­но выраженной анизотропностью механических свойств. В среднем прочность гнейсов на сжатие перпендикулярно слои­стости изменяется от 1500 кгс/см2 до 3000 кгс/см2. Возникаю­щие в процессе метаморфизма трещины в гнейсах обычно бывают заполнены различными слоями, поэтому ах прочность незначительно уменьшается по направлению слоистости. Гнейсы легко и быстро выветриваются. Наибольшей стой­костью против выветривания обладают кварцевые гнейсы. При увеличении содержания полевых пшатов и биотита уменьшается способность гнейсов сопротивляться выветрива­нию.

Наименее прочными и сильно анизотропными в отноше­нии механических свойств являются сланцы. Предел прочно­сти их на сжатие перпендикулярно слоистости изменяется. В очень широких пределах от 2000 кгс/см2 до 100 кг/.см2. Среди сланцев наибольшей 'прочностью 1000 кгс/см2 — 2000 кгс./.см2 обладают слюдяные сланцы. Прочность хлоритовых и таль­ковых сланцев редко достигает 1000 кгс/см2 и чаще лежит в пределах 200—600 кгс/см2. Наименее прочными среди слан­цев являются филлиты и глинистые сланцы, предел прочности на сжатие которых менее 200 кгс/см2. В направлении по сланцеватости прочность на сжатие всех сланцев очень не­значительна. Все сланцы очень неустойчивы в отношении вы­ветривания и образуют на склонах рыхлые осыпи, состоящие из мелкой щебенки.

Наиболее широкое применение в строительстве имеют мрамор и кварцит из-за их большой прочности и устойчиво­сти против выветривания. Интенсивное выветривание слан­цев ограничивает использование их в качестве оснований со­оружений, несмотря на их значительную прочность.

1   2   3   4   5   6

Похожие:

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Системы...
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине: «Системы автоматизированного проектирования» для студентов автомеханического...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания и задания по выполнению контрольной работы...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ студентами-заочниками специальности 1-70 02 01. Изложено содержание...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу рспсит для...
Методические указания к лабораторным работам по курсу рспсит для специальности 080801. 65-Прикладная информатика в экономике

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу электроснабжение...
Электроснабжение промышленных предприятий” для студентов специальности 090603 – электротехнические системы электропотребления дневной...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к лабораторным работам для студентов специальностей...
Методические указания для выполнения лабораторных работ./ Санкт-Петербургский горный ин-т. Сост.: В. В беляев, Г. Н. Журов, Т. Р...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к лабораторным работам по физике физика атомов и молекул, ядерная физика
Методические указания к лабораторным работам по физике. Физика атомов и молекул / Владимирский государственный университет: Сост.:...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к выполнению выпускной квалификационной работы...
Зенкина М. В., Скворцова Н. К., Фирцева С. В., Миронова Е. А. Методические указания к выполнению выпускной квалификационной работы...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к выполнению выпускной квалификационной работы...
Зенкина М. В., Скворцова Н. К., Фирцева С. В., Миронова Е. А. Методические указания к выполнению выпускной квалификационной работы...

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания к лабораторным и самостоятельным работам по...
Методические указания к лабораторным и самостоятельным работам по курсам «Информатика» и «Вычислительная математика». Численные методы....

Методические указания к лабораторным работам по Геотехнике І для студентов специальности 050729 «Строительство» г. Алматы, 2009г iconМетодические указания для студентов специальности 050718 Электроэнергетика...
Составители: С. Е соколов, Г. Х. Хожин. Методические указания к программе расчёта токов короткого замыкания, gufaults для студентов...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов