Вопрос 9

Продукты разрушения переносятся ветром, водой и на определен­ном этапе переноса отлагаются, образуя рыхлые скопления или осадки. Накопление происходит на дне рек, морей, океанов и на поверхности суши. Из рыхлых скоплений (осадков) с течением времени формиру­ются (уплотняются, приобретают структуру и т. д.) различные осадоч­ные породы.

Осадочные породы слагают самые верхние слои земной коры, покрывая своеобразным чехлом породы магматического и метаморфи­ческого происхождения. 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.

Мощность толщ осадочных пород колеблется в широких пределах — в одних местах она очень мала, в других исчисляется километрам.

Минеральный и химический состав. В образовании осадочных пород, кроме минералов, из которых формировался рыхлый осадок (кварц, полевые шпаты и др.), принимают участие минералы, возникающие в данной породе в процессе ее существования (кальцит, каолинит и др.) Во многих случаях они играют существенную роль. Осадочные породь разнообразны по химическому составу. Это могут быть алюмосилика­ты, карбонаты, оксиды, сульфаты и др.

Структура осадочных пород разнообразна. Почти каждый тип породы имеет свою, присущую только ему структуру. Для рыхлых пород характерны обломочные структуры, для сцементированных — брекчиевидные и т. д.

Пористость типична для всех осадочных пород, за исключением некоторых плотных химических осадков. Поры бывают мелкие, круп­ные и в виде каверн.

Слоистость. Осадочные породы залегают в виде слоев которые образуются в процессе периодического накопления осадков в водной и воздушной среде.

Классификация осадочных пород. Осадочные породы принято подразделять на три основные группы: 1) обломочные, 2) химического происхождения (хемогенные); 3) органогенные, возникшие в резуль­тате жизнедеятельности организмов. Это деление несколько условно, так как многие породы имеют смешанное происхождение, например отдельные известняки содержат в своем составе материал органогенного, химического и обломочного характера.

Вопрос 10, 11

Обломочные сцементированные породы. Рыхлые обломочные породы в природных условиях могут подвергаться цементации за счет веществ, выделяющихся из циркули­рующих водных растворов; в поры может вноситься («вмываться») пылеватый и глинистый материал. Кроме того, в них могут выпадать из растворов в осадок гипс, кальцит, кремнекислота, гидроксиды железа и другие соединения. Появление этих веществ в толще несцементиро­ванных обломочных грунтов приводит не только к увеличению плот­ности последних, но и вызывает образование прочных кристал­лизационных связей между отдельными частицами вследствие цемен­тации межчастичного пространства. В итоге в ходе геологической «жизни» несцементированные крупнообломочные породы и пески превращаются в конгломераты, брекчии, песчаники, т. е. в грунты с жесткими кристаллизационными связями. Обычно это происходит в зоне цементации, которая располагается в земной коре на некоторой глубине ниже зоны выветривания.

По взаимоотношению обломков (или зерен) и цементирующего вещества различают базальный, контактовый и поровый тип цемента. Наиболее прочны породы с базальным цементом, в котором обломки рассеяны в общей массе цементирующего вещества. Цементирующие вещества по своему составу могут быть кремнеземистыми, железистыми, известковыми и глинистыми. Наиболее прочным является кремнеземистый цемент, наименее прочным — глинистый. Наиболее широко распространены следующие типы сцементированных пород: конгломераты, брекчии, алевролиты и аргиллиты.

Обломочные породы в зависимости от размера составляющих частиц могут быть подразделены на крупнообломочные сцементированные: конгломераты, гравелиты, ре же брекчии; мелкообломочные сцеменитрованные (песчаные), объединяющие крупно-, средне- и мелкозернистые песчаники. Общая характеристика групп осадочных пород. Породы обломочного происхождения состоят из продуктов механического разрушения магматических и метаморфических пород, а также ранее образовавшихся осадочных пород (песчаников, известняков и др.). К обломочным породам в виде самостоятельной группы относят пирокластические породы, которые формируются из твердых вулканических продуктов (пепла, песка). Оседая на поверхность земли, песок и пепел образуют сцементированные накопления (пепел, туфы и др.).

Горные породы представляют собой природные минеральные аг­регаты, которые «рождаются» в земной коре. Каждой породе свойст­венно известное постоянство химического и минерального состава, структуры, а иногда и условий залегания в земной коре. Сейчас в земной коре установлено около 1000 горных пород. По своему происхождению их делят на три типа: магматические, осадочные, метаморфические. В земной коре магматические и мета­морфические породы занимают 95 % от общей ее массы. Осадочные породы располагаются непосредственно на поверхности Земли, покры­вая собой в большинстве случаев магматические и метаморфические породы. Магма (или лава) — это сложный силикатный расплав примерно следующего состава: кислород —46,7 %, кремний —27,7 %, алюминий —8,1 %, железо —5,1 %, кальций —3,6 %, магний —2,1 %, натрий —2,7 %, калий — 2,6 %, другие элементы обычно не превышают в среднем 1,4 %. Температура магмы различна, но обычно 100—1300 °С. В зависимости от условий, в которых происходит охлаждение и застывание (потеря подвижности) магмы, горные породы делят на интрузивные (глубин­ные) и эффузивные (излившиеся). Разновидностями этих пород соответственно будут жильные и вулканические. При формировании вулканических пород магму назы­вают лавой.

Размер об­	Обломки			Обломочные породы						Фракции по
ломков, мм	угловатые	окатанные	рыхлые		сцементированные из час­тиц				ГОСТ 25100—95
					угловатых		окатанных
>200	Глыбы	Валуны	Грубообломочны		Брекчии		Коншомераты		Валун­ная (каме­нистая)
200—40	Щебень	Галька							Галечная (щебенистая)
40—2	Дресва	Гравий							Гравий­ная (дрес­вяная)
2—0,05	Песчаные			Песчаные				Песчаники		Песчаная
0,05—0,005	Пылеватые			Пылеватые				Алевролиты		Пылеватая
< 0,005	Глинистые			Глинистые				Аргиллиты		Глинистая