Уламкові гірські породи. Вони складаються з уламків зруйнованих корінних порід або мінералів, іноді із залишками розбитих раковин скам'янілостей. Їх класифікація заснована на величині, ступені окатанности і сцементірованності уламків (табл. 13 і табл. 14), які залежать від міцності і стійкості корінних (зруйнованих) порід до процесів вивітрювання, а також стадії розвитку породи: вивітрювання, денудація, акумуляція або діагенез. Так пухкі породи з незграбних пухких уламків є продуктами (результатом) фізичного вивітрювання; з окатанних - вивітрювання, переносу (денудации) і накопичення (седиментації) пухких відкладень. Зцементовані уламкові породи пройшли в своєму розвитку стадію діагенеза, протягом якої між уламками утворилися карбонатні або крем'янисті мінерали, або відклалися тонкообломочного мінерали - глини. Пухкі породи мають зазвичай молодий, четвертинний вік і лежать поблизу поверхні, а зцементовані - давніший вік. Велика частина зцементованих щільних уламкових порід накопичується на дні морів і океанів, куди зносяться в кінцевому рахунку багато продуктів вивітрювання, і тому такі породи називаються ще теригенними (знесені з континентів - суші). Для уламкових порід часто поняття «структура» плутається з «текстурою», тому можна характеризувати просто будова порід.
Щебінь і щебінь складаються з неокатанного уламків різних найбільш міцних гірських порід і мінералів і відрізняються розмірами уламків. Вони мають елювіальними (продукти вивітрювання гірських порід, що залишилися на місці свого утворення) і делювіальні (утворюється при переміщенні і скупченні уламків гірських порід на схилах і біля підніжжя височин і
Характеристика широко поширених осадових гірських порід і грунтів
Назва та клас (уламкових, хімічна, біохімічна)
Мінеральний склад (породообразующие) і хімічний склад
Колір і інші відмітні властивості
Клас і різновиди грунтів (по гранулометричному складу, водопроникності, міцності і стисливості, размягчаемості, пластичності, засоленості, розчинності та ін.)
Галькова Гравійна Щебневі Дресвяная
Властива конгломератам: окатанні уламки розміром 10 ... 100 мм властива гравеліти: окатанні уламки розміром від 2 ... 10 мм Спостерігається в брекчиях і дресвяніках. Характерна неокатанного форма уламки діаметром 10 ... 100 мм (щебінь) і 2 ... 10 мм (дресва)
Властивості і стійкість, крім розміру уламків, залежать від їх мінерального складу, характеру і ти-па цементу
Грубозерниста середньозернистими Мелкозернистая
Спостерігається в пісковиках при розмірі зерен 2 ... 0,5 мм 0,5 ... 0,25 мм 0,25 ... 0,1 мм
Властивості і устойчи с- порід, крім розміру уламків, залежать від мінерального складу уламків, характеру і типу цементу
Крупно- алевролітовая Мелко- алевролітовая
Характерна для алевролітів з розміром зерен 0,1 ... 0,05 мм Характерна для алевролітів з розміром зерен 0,05 ... 0,005 мм
Нестійкі до вивітрювання: в сухому стані - тверді, при зволоженні стають м'якими, набухають у воді, размокают іноді до повної втрати зв'язності
Властива для Аргілл-тов і ущільнених глин менше 0,005 мм
гір) походження, залягають в ідеї малопотужних покривів і шлейфів біля підніжжя, покриваючи майже все земну поверхню. Оскільки у вигляді щебеню і дресви зберігаються найбільш міцні корінні породи, то ці відкладення мають коефіцієнт міцності в середньому 1,5.
Галька і гравій відрізняються від щебеню та дресви обкатана уламків, яка виникає при тривалому перенесення на значні відстані. Ступінь окатанности і сортування вкрай різноманітна. Вони поділяються на річкові, озерні, морські і льодовикові відкладення, що залягають у вигляді шарів і лінз. Порожнечі між гальками і гравієм досить великі. Галечникові і гравійні зерна практично не мають здатність до капілярного підняття води, зате добре водопроникні і легко віддають воду.
Галечники і гравій мають велике практичне значення як легко сортований і обробляється будівельний матеріал. Вживаються для приготування бетону, в дорожньому будівництві і при влаштуванні фільтрів в гідротехнічних спорудах.
Піски - пухка порода, що складається з окатанних або гострокутих зерен різних мінералів і порід різних кольорів. Переважають кварцові піски, але не рідко разом з ним присутні зерна польових шпатів, слюд, магнетит і інших мінералів. Іноді зустрічаються піски, що складаються майже виключно з зерен доломіту, магнетиту, сланців, уламків черепашок або порід. Піски за умовами утворення можуть бути річковими, озерними, морськими, льодовиковими і дюнними, відрізняються слоистостью, обкатана, мінеральним складом і іншими властивостями.
Пористість пісків значно менше, ніж пористість інших уламкових порід (лес, глина); вона зазвичай дорівнює 30 ... 40%. До дуже важливих властивостей піску відноситься його особливість не змінювати обсяг при висиханні й зволоженні і здатність не поглинати, пропускати через себе і віддавати воду. Пісок, насичений водою, може текти і виникають пливуни на схилах. Пісок, насичений водою, але не має можливості переміщатися і піддаватися розмиву, може бути надійною основою. Піски мають малий капілярним підняттям води. Коефіцієнт фортеці 0,5 ... 0,6. Коефіцієнт фільтрації 1 ... 1400 см / год.
Піски мають велике практичне значення як матеріал для будівельних цілей, для виготовлення фаянсу, порцеляни і скла; як матеріал для фільтрування в водопровідних установках та інших цілей.
Лес - жовтувато-біла, легка, пориста порода, суміш найдрібніших зерняток (0,05 ... 0,005 мм) кварцу, глинистих частинок і кальциту, сильно розпорошених, здебільшого у вигляді скорлуповатие найдрібніших кульок, при розтиранні перетворюється в порошок. Відрізняється великою зчеплення частин і може утворювати стрімкі багатометрові обриви. У лесі багато тонких вертикальних трубочок зі слідами коренів рослин; багато вапняних конкрецій (журавчіков або лесів лялечок) химерної форми. Для типового лесу характерна відсутність шаруватості. Він широко поширений на земній поверхні і займає близько 4% суші. Більшість вчених вважає типовий лес еоловим освітою, проте існують гіпотези про грунтово-елювіальний, делювіальні, пролювіальних і навіть озерно-льодовиковому його походження. Лес відноситься до специфічних грунтів за рахунок своїх інженерно-геологічних характеристик: в сухому вигляді він може служити підставою під спорудження, але при зволоженні піддається сильному ущільнення, в результаті якого виходять значні просадки. Просадного лесу - наслідок його високу пористість і дії води, що змінює структуру лесу. Коефіцієнт фортеці 0,8, для розрідженого лесу 0,3. Коефіцієнт фільтрації пилу 0,51 ... 1,62 см / год.
Глини - тонкодисперсні породи, до складу яких входять, головним чином, глинисті мінерали - продукти хімічного розкладання (гідролізу) силікатів, переважно польового шпату. Поряд з глинистими мінералами
- каолинитом, монтморилонітом і іншими, в глинах містяться домішки в більших чи менших кількостях частинок кварцу, польового шпату і інших мінералів, в тому числі гідроокісдов заліза - лимонита бурого забарвлення. Глинисті породи є найбільш поширеними на земній поверхні і серед осадових порід, складаючи 50% від їх загального обсягу.
За умовами утворення глини поділяються на первинні, або залишкові, і вторинні, або осадові глини. Залишкові глини - це продукти гідролізу силікатів і переважно польового шпату. Вторинні глини утворилися за рахунок первинних глин шляхом переміщення їх в горизонтальному напрямку і перевідкладення в водойми і зниження, відрізняються кращою сортування і жирністю.
Глини в сухому стані тверді і являють собою щільну, розтирають в порошок породу. Вони мають значну пористістю; сухі глини енергійно вбирають в себе воду і, ставши при цьому пластичними, віддають цю воду дуже повільно (див. табл. 9). При цьому вони помітно збільшуються в обсязі - набухають. Глини відрізняються великим водопоглинанням - здатні вмістити до 70% свого об'єму води, капілярним підняттям (до 3 ... 7 метрів) і, наситившись водою, водонепроникністю (водотривкість). Вони сприяють розвитку зсувів при відповідних досить крутих схилах; як криють пластів забезпечують отримання артезіанських (напірних) вод. Під дією зовнішнього навантаження неущільнений різновиди глин сильно стискаються, але це стиснення відбувається дуже повільно і може тривати сотні років. Важкі будівлі, що зводяться на таких глинах, можуть давати значні і часто нерівномірні опади.
До глинистих грунтів відносяться супесь, суглинок і глина. Супісок представляє собою перехідну породу від пісків до глин. Кількість глинистих частинок в них 3 ... 10%. Волога супесь при розкачування в руках розсипається. Коефіцієнт фільтрації супеси 0,01 ... 36 см / ч. Суглинок містить більше глинистих часток - 10 ... 30%, за своїми властивостями нагадує глину, проте вологий суглинок при розкачування і вигині в руках розтріскується. Коефіцієнт фільтрації суглинку 0,06 ... 5,0 см / год. Глина містить глинистих частинок більше 30%, за рахунок чого джгут з вологої глини можна згорнути в бублик. Коефіцієнт фортеці глини 1,0. Коефіцієнт фільтрації 0,000002 ... 0,001 см / год. Глинисті породи перешаровуються між собою і швидко виклініваются по площі поширення.
Каолінові глини використовується у фарфоровій і паперової промисловості, жирні глини використовуються як вогнетривкий матеріал, а більш худі - для цегельного, черепичного і гончарного виробництва. Сукноваляльні глини, що відрізняються властивістю поглинати жири і масла, застосовуються при очищенні вовни, сукна і т.д. З глауконітових глин виходить хороша зелена мінеральна фарба, з залізистих глин - червоні фарби, умбра, Сієна, охра.
Аргіліт (або глинистий сланець) - дуже щільна тонкообломочного глиниста порода з вираженою шаруватість, що переходить місцями в сланцеватость. Складається з дрібних частинок каолініту, лусочок мусковіту, хлорита, найдрібніших зерняток кварцу з домішкою вуглистих частинок і гидрооксидов заліза, тому часто має темну до чорної або з бурими відтінками забарвлення. Глинисті сланці залягають у вигляді пластів, горизонтальних або зім'ятих в складки, порушених розломами.
Поширені глинисті сланці зазвичай в складчастих областях: на Кавказі, на Уралі та ін. Різновиди темно-сірого кольору, що володіють тонкоплітчатой отдельностью, називаються покрівельними сланцями. Аспідні сланці відрізняються чорним кольором через присутність углистого речовини. Бітумінозні і горючі сланці - листові породи чорного і темно-сірого кольору, багаті бітумами.
Глинисті сланці з хорошою тонкоплітчатой отдельностью застосовуються як дуже стійкий покрівельний матеріал. З них виготовляють сходи, плінтуси, статеві плитки, підвіконня, панелі, столові дошки, умивальники. Сланці, що не містять домішки рудних мінералів, використовуються в електротехніці замість мармуру. Відходи кровельно-сланцевого виробництва використовуються для виготовлення асфальту і штучних дорожніх каменів.
Інженерно-геологічна характеристика - глинисті сланці відрізняються від глин значно більшою твердістю. Коефіцієнт фортеці міцного глинистого сланцю 4. Тимчасовий опір стисненню 60 ... 200 МПа.
Пісковики - зцементовані щільно-шаруваті піски різної міцності, утворюються в результаті діагенеза, ущільнення пухких опадів під вагою вищерозміщених відкладень. За абсолютним розміром розрізняють грубозернисті, середньо-зернисті і дрібнозернисті пісковики. Складаються переважно з самого поширеного і фізично і хімічно стійкого кварцу. Залежно від мінералогічного складу цементу пісковики підрозділяються на крем'янисті, вапняні, глинисті, залізисті, гіпсові (див. Табл. 9, 13 і 14). Залягають у вигляді пластів і лінз.
Пісковики широко поширені в Карелії, в Центральних областях Росії, в Поволжі, на Уралі. Пісковики різняться по мінеральному складу зерен піску: на мономінеральні (зазвичай кварцові), полімінеральні аркозові (складаються з кварцу, польового шпату і слюди) і граувакки (складаються з уламків різних порід, амфиболов, кварцу, польового шпату і слюди), а також по цементу (див. табл. 9).
Пісковики широко використовуються як будівельний матеріал особливо там, де немає інших кам'яних будівельних матеріалів. Багаті кремнекислотой (не менше 97%) різновиди пісковиків використовуються в якості цінного динасового сировини. Пісковики з кременистим цементом широко використовуються в будівництві як бутовий матеріал, деякі різновиди з успіхом використовуються для виготовлення жорен.
Залежно від пористості, вологості, цементуючого речовини, а також від будови і величини зерен, механічна міцність пісковиків змінюється в широких межах (див. Табл. 9). Пористі пісковики часто містять артезіанські води, нафта і горючі гази. Міцність на стиск коливається в межах 40 ... 140 МПа. Коефіцієнт фортеці 2 ... 15.
Брекчия і конгломерат - зцементовані породи, що складаються відповідно з неокатанного гострокутих і окатанних уламків гірських порід (див. Табл. 13) і більш дрібного цементуючого речовини. Склад уламків брекчий, в порівнянні з конгломератами, менш складний, оскільки область знесення уламків, що складають брекчии, значно менше, ніж уламків, що входять до складу конгломератів. Уламки зазвичай належать одному або трохи типам порід. Уламки в конгломератах переносилися на великі відстані тривалий час з багатьох місць. Склад цементу може бути різний: вапняний, кременистий, залозистий, глинистий. Для брекчии характерна різнорідність складу цементу на противагу однорідності складу уламків.
Брекчия утворюється при тектонічних і зсувних процесів шляхом накопичення продуктів руйнування (уламків) гірських порід біля підніжжя схилів. Вулканічні брекчии утворюються цементацией великоуламкових вулканічних викидів; туфо-брекчії - значної кількості попелу. Конгломерати - з уламків, які накопичувалися на берегах морів, гірських річок і озер. Уламки зцементувати випадають з вод різними хімічними сполуками (вапно та ін.) І осідають дрібними глинистими частинками. Залягають у вигляді пластів невеликої потужності - десятки, іноді перші сотні метрів. Поширені переважно в складчастих областях: на Уралі, Кавказі, а також в зсувних зонах. Через незграбної форми уламків брекчии міцніше конгломератів і більш придатні як будівельний камінь. В якості облицювального каменю цінують за красу брекчии.
Таким чином, уламкові породи дуже різноманітні за складом, будовою, формам залягання; виклініваются і змінюють один одного як по простяганню порід (за площею), так і на глибину. Континентальні сучасні уламкові зазвичай пухкі породи мають потужність перші метри до сотні метрів, покриваючи всю земну поверхню. Саме в цих породах, серед чергування і виклинювання уламкових і глинистих порід, будівельникам часто доводиться проводити свої роботи. Морські теригенні уламкові породи, що тягнуться на великих площах, мають потужність сотні і навіть тисячі метрів, а також більш древній вік. На рівнинних ділянках в межах платформ вони залягають під чохлом континентальних відкладень, в складчастих областях нерідко лежать поблизу земної поверхні і потрапляють в сфері інженерної діяльності.
Хемогенние і біогенні породи (визначник)