Для практических целей классификация горных пород необходима при нормировании труда на отдельных видах работ.
Почти все горные процессы — отделение породы от массива, ее перемещение, дробление, сортировка, проветривание выработок, управление горным давлением — зависят в первую очередь от свойств пород.
Изучение физических свойств пород возможно только на основе обобщения их классификации по физическим свойствам.
Первые попытки классифицировать горные породы относятся к концу VIII в.
В настоящее время известны классификации горных пород М. М. Протодьяконова, П. М. Цимбаревича, А. Ф. Суханова, В. В. Ржевского, Союзвзрывпрома, Криворожская, Главшахтстроя, по буримости, взрываемости и др.
Известные классификации горных пород в работе разбиваются на две большие группы: на общие и частные.
В общих классификациях горные породы разбиваются на большие группы по генетическому принципу, признаку минерального состава, по признаку строения или по тому и другому одновременно.
География. 8 класс. Классификация горных пород и минералов /08.10.2020/
Частные классификации для целей горного дела используются при решении производственных или научных задач и основаны на разделении пород но какому-либо одному физическому свойству или характеристике.
Из частных классификаций можно указать:
классификацию горных пород по коэффициенту крепости (различают породы в основном по пределу прочности на сжатие);
классификации пород по пористости, плотности, твердости, электропроводности, теплопроводности и т. д.;
технологические классификации по какому-либо технологическому параметру (по буримости, взрываемости, экскавации, дробимости, обогатимости и др.).
Все общие классификации пород являются качественными, характеризующими минеральный состав и строение пород как основные факторы, от которых зависят физические свойства пород. Однако они не содержат в себе количественного признака.
Частные классификации являются количественными классификациями, но они построены по отдельным (единичным) свойствам пород без учета тех качественных показателей из общих классификаций, которые, по существу, определяют все их свойства.
В настоящее время наибольшее распространение нашли частные классификации.
- Горнотехнологические свойства горных пород
- Деформационные свойства горных пород (часть 2)
- Деформационные свойства горных пород (часть 1)
- Механические свойства горных пород
- Физические свойства горных пород (часть 2)
- Физические свойства горных пород (часть 1)
- Основы механики горных пород. Общие сведения
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 7)
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 6)
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 5)
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 4)
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 3)
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 2)
- Горные выработки и горно-разведочные работы (часть 1)
- Экологические требования
- Безопасность при транспортных операциях (часть 2)
- Безопасность при транспортных операциях (часть 1)
- Погрузочно-разгрузочные машины и устройства (часть 2)
- Погрузочно-разгрузочные машины и устройства (часть 1)
- Механизация погрузочно-разгрузочных работ — Склады
- Механизация погрузочно-разгрузочных работ — Перевалочные базы
- Воздушный транспорт (часть 5)
- Воздушный транспорт (часть 4)
- Воздушный транспорт (часть 3)
- Воздушный транспорт (часть 2)
- Воздушный транспорт (часть 1)
- Водный транспорт
- Гужевой и вьючный транспорт (часть 2)
- Гужевой и вьючный транспорт (часть 1)
- Подвесные канатные дороги
Источник: industry-portal24.ru
География 5 класс (Урок№14 — Горные породы, минералы, полезные ископаемые.)
Общие сведения и классификация горных пород
Горные породы представляют природный агрегат одного (мономинеральные) или нескольких (полиминеральные) минералов или скопление обломков последних. Каждой породе свойственно известное постоянство химического и минерального состава, структуры, а иногда и условий залегания в земной коре. Изучением горных пород занимается наука петрография.
По своему происхождению горные породы делятся на три типа: магматические, осадочные, метаморфические. Осадочные породы располагаются непосредственно на поверхности Земли, покрывая собой в большинстве случаев магматические и метаморфические породы.
Магматическими (изверженными, эндогенными) горными породами называются горные породы, которые образовались в результате кристаллизации магмы при ее остывании в недрах Земли или на ее поверхности. В зависимости от условий, в которых происходило охлаждение и застывание магмы, горные породы делятся на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся).
В земной коре магматические породы составляют 95 % общей массы горных пород. Магматические породы характеризуются особыми формами залегания и строения. Застывая на значительной глубине, магма образует массивные тела больших размеров – батолиты, лакколиты, штоки, а по трещинам пород, в которые она внедряется, также жилы, дайки.
Эффузивные магматические породы образуют покровы, жилы. Классификация магматических пород, кроме деления на интрузивные и эффузивные, основана также на содержании в них кремнезема в пересчете на SiO2. В зависимости от процентного содержания в магматических горных породах SiO2 они делятся на: кислые (75-65 %); средние (65-52 %); основные (52-40 %); ультраосновные (менее 40 %).
Свойства пород зависят от особенностей их внутреннего строения и сложения в массиве.
Структура – особенность внутреннего строения породы, обусловленная формой, размерам, количественным соотношением ее составных частей – минералов. В магматических породах различают ряд структур, в частности: зернистые, типичные для глубинных пород полукристаллические (совместное нахождение кристаллов и аморфного стекла); стекловатые, типичные для излившихся пород и др.
Текстура (сложение) характеризует пространственное расположение частей породы в ее объеме. Для магматических пород характерны следующие текстуры: массивная – равномерное, плотное расположение минералов;полосчатая — чередование в породе участков различного минерального состава или различной структуры; шлаковая – порода, содержащая видимые глазом пустоты и т.д.
Осадочные горные породы образуются из различных осадков обломочного, органического, химического и смешанного состава. Несмотря на то, что осадочные породы составляют всего 5 % земной коры, земная поверхность на 75 % своей площади покрыта именно этими породами, в связи с чем, строительство и производится в основном на осадочных породах. Инженерная геология этим породам уделяет наибольшее внимание.
Характерными признаками осадочных пород являются слоистость и форма залегания.
Структуры осадочных пород очень разнообразны. Для рыхлых пород характерны обломочные структуры, для сцементированных пород – брекчиевидные. Породы, состоящие из хорошо сохранившихся окаменелых раковин, имеют биоморфную структуру; породы, состоящие из обломков скелетов организмов, имеют детритусовую структуру; структура пород химического происхождения, как правило, зернистая и т.д.
Текстура осадочных пород может быть массивной, слоистой, макропористой, кавернозной и др.
Существует много классификаций осадочных пород. В зависимости от условий образования осадочные породы подразделяют на следующие группы: обломочные, органогенные, хемогенные и смешанного происхождения.
1 Обломочные породы. Породы обломочного происхождения состоят из продуктов механического разрушения магматических и метаморфических пород, а также ранее образовавшихся осадочных пород.
По происхождению обломочные породы могут быть морскими, озерными, речными, ледниковыми, эоловыми (ветровыми) и др.
Кроме этого обломочные породы разделяют на рыхлые и сцементированные. Рыхлые обломочные породы в природных условиях могут подвергаться цементации за счет веществ, выделяющихся циркулирующих водных растворов; в поры может вносится пылеватый и глинистый материал. Цемент по своему составу может быть кремнеземистым, железистым, известковым, глинистым и др.
Классифицируют эти породы по размерам обломков, степени их окатанности, цементации, минералогическому составу.
2 Хемогенные породы. Образовались в результате выпадения солей из водных растворов либо в результате химических реакций, происходящих в земной коре. Они подразделяются на следующие группы: карбонатные, кремнистые, галоиды, сернокислые и др. К таким породам относятся различные известняки, доломит, ангидрит, гипс, каменная соль и др.
3 Органогенные породы. Образуются в результате накопления остатков организмов и растений на дне водоемов. Наиболее распространенными из них являются известняки, диатомит, клаустобиолиты (торф, уголь) и др.
4 Породы смешанного происхождения. Довольно широко распространены у поверхности земли. Образуются частично из обломочного материала, а частично из органогенного или хемогенного. Наиболее распространенной породой смешанного происхождения является мергель.
Метаморфические породы образуются в земной коре из осадочных и магматических пород под воздействием значительного давления, высоких температур и химически активных веществ (газов, паров, растворов).
В результате проявления метаморфизма изменяется минералогический состав пород, их структура и текстура, а тем самым и свойства первоначальных пород. Различают два основных типа метаморфизма горных пород: контактовый, протекающий под действием тепла, выделяющихся растворов и газов из магмы, внедрившейся в толщу осадочных пород, и глубинный, или региональный, происходящий в глубоких зонах земной коры под влиянием значительного давления и высоких температур.
При метаморфизации присущие магматическим и осадочным породам формы залегания нередко сохраняются, но резко изменяется минеральный и химический состав, текстура и структура.
Типичными контактово-метаморфическими породами являются роговики, скарны. В результате проявления регионального метаморфизма образуются различные кристаллические сланцы, кварциты, мраморы, гнейсы и др.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Классификация горных пород
В основу классификации горных пород положено их происхождение (генетическая классификация). Происхождение и условия образования горных пород предопределяют их химико-минералогический состав, кристаллическое строение и структуру.
По условиям образования горные породы подразделяются на три группы: изверженные (магматические), осадочные и метаморфические.
2.1 Изверженные горные породы (таблица 5) представляют собой продукты отвердения расплавленной магмы, застывшей в недрах или на поверхности земли. Различные условия охлаждения магмы привели к образованию изверженных горных пород с различным строением и свойствами.
Горные породы, образование которых происходило на большой глубине (их называют глубинные) под значительным давлением верхних слоев земной коры, остывали медленно и сравнительно равномерно. Глубинные породы массивны, плотны и имеют полнокристаллическую структуру, состоящую из тесно сросшихся более или менее крупных кристаллов. Они обладают большой плотностью, высокими прочностью на сжатие и морозостойкостью, малым водопоглощением и большой теплопроводностью.
Горные породы, образовавшиеся вблизи земной поверхности – излившиеся – образовались на поверхности земли при отсутствии давления и при быстром охлаждении магмы имеют полнокристаллическую неравномерно-зернистую (порфировую) и неполнокристаллическую или стекловатую структуры. Излившиеся породы имеют химический и минералогический составы такие же, как и глубинные породы и обладают примерно теми же физико-механическими свойствами.
Основными породообразующими минералами изверженных пород являются: кварц и его разновидности, полевые шпаты, железисто-магнезиальные силикаты.
По среднему содержанию кремнезема как самой важной составляющей делятся на группы: кислые, средние и основные
| Изверженные горные породы | |
| глубинные: | излившиеся: |
| Кислые (SiO2 – 65…75 %) | |
| гранит | кварцевый порфир обсидиан пемза |
| Средние (SiO2 – 52…65 %) | |
| диорит сиенит | андезит, порфирит трахит |
| Основные (SiO2 – 40…52 %) | |
| габбро лабрадорит | базальт, диабаз |
2.2 Осадочные горные породы (таблица 6) обязаны своим происхождением экзогенным (внешним) процессам и являются продуктами разрушения и переотложения магматических и метаморфических горных пород, химического и механического выпадения осадков из воды, жизнедеятельности растений и животных. В зависимости от условий их образования осадочные породы делят на три основные группы.
| Осадочные горные породы | |||
| обломочные | Химические осадки | органогенные | |
| рыхлые | сцементированные | ||
| валуны галька гравий песок суглинки (лессы) глины | конгломераты, брекчии гравелит песчаники алевролит | гипс ангидрит плотные известняки известковые туфы | мел доломит известняки диатомиты опока |
По минералогическому составу осадочные породы отличаются от магматических пород. Осадочные горные породы состоят:
1) из первичных минералов, образовавшихся при формировании самой осадочной породы (гипс, ангидрит, кальцит, кварц);
2) из продуктов химического разложения минералов магматической горной породы, послужившей материалом для осадочной породы (оливин переходит в змеевик и асбест, полевые шпаты и слюды в глинистые минералы – в каолинит, монтмориллонит, гидрослюду);
3) из неизмененных обломков различной степени измельчения первоначальной (магматической или метаморфической) горной породы или слагавших ее минералов.
В целом минералогический состав осадочных пород проще состава магматических пород.
Обломочные породы. Горные породы этой группы образуются в результате накопления обломочного материала различных пород.
По величине слагающих рыхлых обломков породы делятся на:
— грубообломочные (псефиты) – обломки крупнее 2 мм — валуны (окатанные обломки больше 200 мм в диаметре), галька (окатанные обломки от 10 до 200 мм), гравий (обломки от 2 до 10 мм);
— среднеобломочные (псаммиты) — обломки от 0,05 до 2 мм — различные пески;
— мелкообломочные (алевриты) — обломки от 0,005 до 0,05 мм – лессы (суглинки);
— глинистые породы (плиты) — в основном состоят из обломков меньше 0,01 мм, среди которых коллоидных частиц (размером меньше 0,005 мм) содержится больше 30 %.
К плотным (сцементированным) обломочным породам относятся: конгломерат (сцементированные окатанные обломки размером 10-200 мм); брекчия (сцементированные неокатанные обломки размером 10-200 мм); гравелит (сцементированный гравий размером 2…10 мм); песчаник — сцементированный песок различной крупности и разного минералогического состава; алевролит – сцементированный алеврит.
Породы химического происхождения — химические осадки, выпадающие из растворов, например из морской воды при жарком и сухом климате (гипс и ангидрид), натечные образования (сталактиты и сталагмиты) — различные скопления карбонатов и отложения минеральных источников – известковые туфы и т. д.
Органогенные породы — обязаны своим происхождением жизнедеятельности организмов и растений. Наиболее распространены карбонатные породы – различные известняки (коралловые, ракушечные и др.), мел, доломиты и смеси их с глинами – мергели; диатомит — кремнистые породы морского или озерного происхождения и опока.
2.3 Метаморфические горные породы– это существенно видоизмененные магматические или осадочные горные породы. Метаморфизм – преобразование горных пород, происходящее в недрах земной коры под влиянием высоких температур и давлений. В этих условиях может происходить кристаллизация минералов без их плавления. Главными факторами метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества-растворы и газы, под действием которых породы любого состава и генезиса (магматические, осадочные или уже метаморфизированные) подвергаются изменениям.
Главными представителями метаморфических горных пород являются: гнейсы, сланцы, кварциты, мрамор. По внешнему виду и условиям залегания метаморфические породы занимают промежуточное положение между магматическими и осадочными породами, по минералогическому составу они ближе к магматическим породам. Им присуща в основном кристаллическая структура и сланцевая текстура.
Гнейсы – по минералогическому составу похожи на граниты, диориты, сиениты, но отличаются от них тем, что минералы в гнейсах расположены не беспорядочно, как в магматических горных породах, а ориентированно. Характерным внешним признаком гнейсов является сланцеватость и полосчатое строение.
Сланцы — породы с резко выраженной сланцеватостью. Среди сланцев различают — слюдяные, глинистые, кровельные. Слюдяные сланцы в основном сложены слюдой и мелкими зернами кварца; глинистые сланцы состоят из глинистых частиц с мельчайшей кварцевой пылью. Глинистые сланцы являются начальной стадией метаморфизма глинистых пород. Кровельные сланцы – глинисто-слюдяные породы, занимающие промежуточное положение между глинистыми и слюдяными сланцами.
Кварциты– метаморфизированные пески и песчаники, состоящие почти целиком из перекристаллизованных зерен кварца.
Мрамор – продукт метаморфизма известняков и доломитов.
3 Разработка и обработка природных каменных материалов
Горные породы пригодные для изготовления каменных материалов называют полезными ископаемыми. Породы, сопровождающие полезные ископаемые и не используемые для изготовления каменных материалов, относят к пустой породе. Работы, связанные с добычей полезных ископаемых, называют горными работами. Разрабатываемые месторождения называют – карьером, выработанные пространства, образующиеся в процессе добычи полезного ископаемого, называют выработкой.
Разработка месторождений включает следующие последовательно выполняющие этапы: подготовка карьера, вскрытие месторождения (снятие плодородного слоя), вскрышные работы (удаление пустой породы), горные работы, рекультивация отработанного карьера. Существует открытый и подземный способы разработки месторождения.
Добычу природных каменных материалов осуществляют в основном открытым способом. Разработку горных пород в карьерах ведут экскаваторами, гидромеханическим способом, камнерезными машинами, взрывным способом и т.д. Выбор способа добычи природных каменных материалов зависит от вида горной породы, глубины и условий ее залегания, твердости и др.
Рыхлые горны породы — песок, гравий, глину добывают в открытых карьерах экскаваторами или гидромеханическим способом, массивные изверженные породы разрабатывают, как правило, взрывом, мягкие породы добывают путем распиловки массива камнерезной машиной на блоки определенных размеров и правильной геометрической формы.
По способу изготовления природные каменные материалы и изделия можно разделить на: пиленые (стеновые камни и блоки, облицовочные плиты и плиты для пола) и колотые (бортовые камни, камни тесаные, брусчатка, шашка для мощения и др.).
По виду обработки природные каменные материалы делят на следующие основные виды:
— грубо обработанные каменные материалы (бутовый камень, валунный камень, щебень, гравий и песок);
— штучный камень и блоки правильной формы (для кладки стен)
— плиты с различно обработанной поверхностью (облицовочные для стен, пола и др.)
— профилированные детали (ступени, подоконники, пояски, наличники, капители колонн и т.д.);
— изделия для дорожного строительства (бортовой камень, брусчатка и шашка для мощения);
— изделия для гидротехнического строительства.
Природным каменным материалам, при необходимости, придают ту или иную фактуру – различный характер поверхности, раскрывая декоративные возможности камня, учитывая при этом условия его службы:
Фактуры: бугристые (скальные с буграми и впадинами), рельефные (с правильным чередованием гребней и впадин), бороздчатые (с параллельными прерывистыми бороздками) точечные (шероховатые с точечными углублениями) получают ударной обработкой поверхности камня. Гладкие фактуры: пиленные, шлифованные, лощенные, полированные получают абразивной обработкой поверхности: распиливанием, фрезерованием, шлифовкой и полировкой.
Каменные природные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки. В наше время природные плотные каменные материалы уже не используются для возведения стен, арок, куполов, колонн и других несущих конструкций, так как. они трудоемки, обладают большой массой и высокой теплопроводностью. Но из-за положительных эксплуатационных и эстетических качеств продолжают широко применяться для облицовочных работ, устройства полов, дорожных покрытий и пр. Пористые природные материалы применяются в конструкциях стен жилых и общественных зданий в виде стеновых камней и блоков. Отходы горнодобывающей и камнеобрабатывающей промышленности используются в качестве заполнителя для бетонов, изготовления других искусственных каменных изделий на минеральном и органическом вяжущем.
Источник: megaobuchalka.ru