1

2

3

5

6

'·

			7											8
		Рис. 15. Схемы структур силикатов различного состава:
1- [SI0	4	)""; 2- [Si 0	)6-;	3- [Si0 0		9	) 6-;		4- кольцевая [	Si	0	18	]12;	5- цепочечная [SI0	3	] 2·;
		2	7	3	0			]6;	7- листовидная;	6
		б- поясная [Si				11				8- каркасная
				4
различных строительных материалов: в цемент -														алит 3CaO·Si02,
белит 2Ca0·Si02; в огнеуnоры - муллит										ЗA1203·2Si02, периклаз
MgO;		абразивыкарборунд SiC.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

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.

36

Горные породы чаще всего полиминеральны. В отдельных случаях они могут состоять из одного минерала (кварцит из кварца, мрамор из кальцита). Горные породы не имеют химиче­ ских формул. Их состав оценивается валовым химическим анали­

зом, например	химический состав базальта:	Si02 - 49-52%,
А203 - 10-14 %,	Fe20 3 - 4-14 %, СаО- 8-10%	и т. д.

Сейчас в земной коре установлено около 1000 горных пород. По своему происхождению их делят на три типа: магматиче­

ские, осадочные, метаморфические. В земной коре магматиче­ ские и метаморфические породы занимают 95 % общей ее массы. Осадочные породы располагаются непосредственно на поверхно­ сти Земли, покрывая собой в большинстве случаев магматиче­ ские и метаморфические породы.

Магматические горные породы

Происхождение и классификация. Магматическими (или извер­ женными) горными породами называют горные породы, которые

образавались в результате кристаллизации магмы при ее остыва­

нии в недрах Земли или на ее поверхности. Магма (или ла­

ва) - это сложный силикатный расплав примерно следующего со­

става: 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 1001300 Т.

История формирования магматических горных пород берет

начало с образования магмы, которая затем последовательно из­

менялась под воздействием слабо изученных сложнейших взаи­

мосвязанных физических, химических, физико-химических про­

цессов. Процессы эти во многом завершаются при охлаждении или кристаллизации магмы с образованием агрегатов силикатных минералов. В зависимости от условий, в которых происходит ох­ лаждение и застывание (потеря подвижности) магмы, горные по­

роды делят на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившие­ ся) (рис. 16).

Эффузивные породы образуются из той же магмы, что и глу­

бинные, поэтому их называют аналогами глубинных пород. Разно­ видностями этих пород соответственно будут жильные и вулканиче­ ские. При формировании вулканических пород на поверхности

земли магму называют лавой.

Некоторые геологи считают, что в основе зарождения магмы лежит единая первичная магма базальтового состава, дальнейшая

же дифференциация ее привела к образованию различных по со­

ставу магматических пород.

37

Р и с. 16. Схема образования

магматических горных пород:

1 - толща ос~очных пород; 2 - по­

верхность Земли; 3 - rлубинные по­

роды; 4 - излившисся породы

Другие ученые говорят о том, что различные минералого-пет­ рографические разности магматических горных пород обусловле­

ны существованием нескольких первичных магм разного состава.

Некоторые специалисты считали, что возможно образование интрузивных пород (так называемых плутон-ов), особенно кисло­

го состава, путем перекристаллизации ранее существовавших по­

род под действием повышенных температур, давлений и сложных

по химическому составу растворов.

Любая из этих mпотез обусловливает необходимость диффе­

ренциации вещества магмы для формирования различных по со­ ставу изверженных пород. Особенности дифференциации магмы образуют как одну, так и несколько типов горных пород. Пер­ яичная базальтовая магма может сформировать габбро или же

превратиться в целый ряд пород: габбро - диориты - гранодио­

ритыграниты. Кроме того, особенности дифференциации вы­

ражаются в виде реакции между кристаллами и расплавом и в

сложном процессе межгравитационного разделения, сопровоЖда­

ющегося оседанием или поднятием кристаллов при существен­

ном газовом переносе вещества и ассимиляции магмой вмещаю­

щих пород.

К настоящему времени петрографами выделено и описано

множество разновидностей изверженных горных пород различно­

го химико-минералогического состава.

Большинство силикатов (как правило, минералы магматиче­

ских пород - это силикаты) имеют ковалентную связь между

основными структурными элементами, что и создает высокую

прочность магматических пород. При этом наибольшие значения модуля упругости и наибольшая прочность проявляются у горных

пород, имеющих плотную, компактную структуру с высокой ко­

валентностью связи (дуниты, периодотиты, пироксениты).

Но не только это влияет на формирование прочности горных пород. Весьма важным является их последующее изменение в

результате выветривания, скорость и интенсивность которого в

38

значительной мере определяются особенностями минералогиче­

ского состава.

Так, известно, что одним из наиболее устойчивых минералов к выветриванию является кварц. Слюды же легко расслаиваются

под влиянием колебаний температуры, особенно если происходит

их попеременное замораживание и оттаивание. Кроме того, био­

тит очень легко подвергается разрушению при химическом вы­

ветривании. Трещиноватые полевые шпаты, особенно основные и

лабрадор, легко разрушаются при выветривании, в то время как

их свежие разности более устойчивы к нему. Амфиболы и пирок­

сены обычно оцениваются как устойчивые к выветриванию, а

оливин - как легко разрушающийся, кстати, поэтому быстро вы­

ветриваются дуниты.

Хорошо известно, что пирит легко окисляется и в присутст­

вии воды образует серную кислоту, тем самым ускоряя процесс

разрушения других минералов в горной породе.

Однако на устойчивость магматических горных пород к вы­

ветриванию, на их прочностные и деформационные характери­

стики влияет не только минералогический состав, но в большей степени их структурно-текстурные особенности.

Структуры и текстуры магматических горных пород определя­ ются их генезисом (происхождением).

Магма, поднимающаяся к земной поверхности, быстро ох­ лаждается, вязкость ее увеличивается благодаря постепенной по­

тере воды и газов. Это способствует формированию вулканиче­

ского стекла с пелитовой или сфероnитовой структурой. Последние наиболее характерны для палеотипных Излившихея

пород и образуются обычно при денитрификации стекла. В по­

верхностных условиях потоки магмы (в этом случае их называют лавовыми потоками) затвердевают сравнительно быстро, что не

позволяет развиваться крупным кристаллам, и вследствие этого

эффузивы обычно характеризуются афанитовой структурой (это

характерно для пород с выраженной кристалличностью и стекло­ ватых). Горные породы с подобными структурами обычно имеют

высокую механическую прочность, но, как правило, излившиеся

(эффузивные) породы образуются на поверхности Земли при

низких давлениях и температурах при быстром охлаждении и де­

газации вещества магмы. В таких условиях становится невозмож­ ной полная дифференциация; часть расплава застывает в виде аморфной массы, формируя породы неполнокристаллической структуры. Часто кристаллизация осуществляется в две фазы:

медленная в глубине земной коры, когда образуются отдельные кристаллы минералов или их ассоциации, а затем быстрая на по­

верхности, когда происходит интенсивное остывание расплава. В

39

этом случае образуется неравномерно-кристаллическая (порфиро­

вая) структура. Наличие газов в застывающей на поверхности

магме определяет повышенную пористость эффузивных пород. Вулканические породы обладают довольно часто пузырчатой

текстурой. Указанные эффузивы обычно усеяны газовыми пузы­

рьками различной формы: миндалевидной, округлой, эллипсо­

видной. Пузырчатая текстура придает некоторым туфам Армении

пористость до 60% и снижает их плотность до 0,9-0,95 гjсм3 •

Довольно часто пустоты в вулканических породах выполнены

вторичными минералами, тем самым сообщая им так называе­

мую миндалевидную, или миндалекаменную, текстуру. Прочность

таких пород резко повышается, но в силу своей неоднородности они все-таки уступают массивным разностям (это можно просле­ дить на примере базальтов).

Очень похожее влияние на свойства вулканогенных пород оказывает порфироная структура, при которой крупные отдель­

ные минералы или крупные совокупности нескольких минералов

погружены в тонкозернистую или стекловатую массу минерала,

слагающего породу. Порфировал структура не обязательна, хотя и

характерна для эффузивов. Она свойственна для дайковых пород

и иногда для пород мелких интрузий.

Вулканические и вулканокластические nороды образуются

при вулканических извержениях как на континентах, так и в

морских бассейнах. Расплав магмы быстро остывает, и в то же

время происходит процесс интенсивной потери растворенных га­

зов и паров. Это ведет к образованию вулканических стекол,

скрытокристаллических высокопористых пород типа пемзы , а

также специфических рыхлых вулканических пород.

Структуры и текстуры глубинных пород существенно иные. Магматический расплав в глубинах Земли в среде ранее образо­

ванных пород кристаллизуется постепенно под влиянием высокого

давления в условиях медленного охлаждения и деятельного учас­

тия присутствующих летучих веществ, растворенных паров и газов.

Минеральные зерна постепенно формируют специфические струк­ туры и текстуры: глубинных пород. Наиболее характерной особен­

ностью интрузивных образований является полнокристаллическая

относительно крупная и равномерно-зернистая структура. Встре­

чено и описано значительное количество ее разновидностей. При

инженерно-геологической оценке породы: большое значение имеет

размер зерен, так как мелкозернистые породы более прочны и

устойчивы к выветриванию, нежели крупнозернистые.

Установлено, что минералы кристаллизуются в определенной

последовательности, в зависимости от химического состава исход­

ной магмы (основная и кислая), температуры плавления и т. д.

40

Основная магма кристаллизуется в следующей последователь­ ности: оливин - пироксены-амфиболы - биотиткалиевый по­

левой шпатмусковиткварц; кислая магма: анортитплаги­

оклазы - калиевый полевой шпат - мусковит - кварц.

Жильные породы образуются при кристаллизации магмы в

трещинах горных пород, зачастую с интенсивным гидротермаль­

ным воздействием.

В данных условиях кристаллизация обычно происходит при сложной дифференциации вещества магмы, что является еще од­

ним обстоятельством, приводящим к формированию полнокрис­ таллической структуры.

Одной из наиболее важных характеристик, определяющих

свойства магматических пород, является химический состав, фор­ мирующий в значительной мере их облик и обязательно минера­

льный состав. При классификации магматических пород по хи­

мическому составу используются данные о содержании в них

диоксида кремния- Si02 (в% по массе): выделяют породы ульт­

ракислого (>75 %), кислого (65-75 %), среднего (55-65 %),

основного (45-55 %) и ультраосновного (<45 %) состава, для ко­

торых характерны вполне определенные главные породообразую­

щие минералы или их ассоциации.

Все магматические горные породы имеют с точки зрения ис­

пользования их в строительстве достаточно мноrо общего между

собой (так общность физико-механических характеристик, в ча­ стности, обусловлена наличием практически у всех магматиче­

ских пород жестких кристаллизационных связей между зернами

минералов, возникающими в процессе формирования породы).

Вследствие этого все магматические горные породы имеют высо­

кую прочность, значительно превышающую нагрузки, известные

ивозможные в инженерно-строительной практике, нераствори­

мые в воде и практически водонепроницаемые в сохранном виде.

Благодаря этому они широко используются в качестве оснований

сооружений, особенно ответственных и уникальных, поэтому бо­

лее 30 % всех высоких плотин на Земле построено на магматиче­

ских rорных породах.

Тем не менее существует ряд обстоятельств, которые приводят к осложнениям при строительстве на изверженных породах. Это,

во-первых, их трещиноватость и выветрелость, которые для раз­

личных типов пород проявляются в разной степени и достаточно своеобразно. Во-вторых, чрезвычайно широкий диапазон изме­ нений показателей физико-механических и деформационных

свойств горных пород в зависимости от их состава и структуры, хотя и при высоких абсолютных значениях отдельных показателей.

41

породы, т. е. со сменой легких минералов относительно более тя­

желыми. Для современных эффузивных пород плотность в боль­

шей степени определяется структурно-текстурными особенностя­

ми, в несколько меньшей степени - химико-минеральными

характеристиками. Кроме тоrо, любые вторичные изменения гор­

ных пород значительно влияют на физико-механические парамет­

ры, например, в общем случае хлоритизация (т. е. замещение не­

которых минералов хлоритом) магматических пород вызывает

снижение их плотности, модуля упругости, прочности, что доста­

точно четко фиксируется геофизическими методами по скорости

распространения в них упруrих волн (рис. 17).

В общем, в зонах преобразования магматических горных по­

род, будь то интенсивное выветривание, складкаобразование или

образование разрывов, трещин, друrих деформаций при тектони­

ческих движениях, землетрясениях или вулканизме, иных еще

более интенсивных изменениях, включая антропоrенное воздей­

ствие, происходит существенное изменение, переформирование

состава и структуры изверженных горных пород, а это, естест­

венно, влечет за собой заметное увеличение их пористости и

трещиноватости, уменьшение плотности, снижение прочности,

повышение деформативности, водопроницаемости, т. е. значите­

льно ухудшает их инженерно-строительные характеристики.

Классификация магматических пород, кроме деления их на глубинные и излившиеся, основана также на содержании в них

кремнезема в пересчете на Si02 (табл. 5).

						Таблица 5
Классификация магматических горных пород по Si02
	Состав порсщ				Породы
ссщер~ие диокси-		минералы			rлубинные	излившиеся
да SIO	(%)					(аналоm rлубннных)
Кислые	породы	Кварц,	полевые	шпаты	Граниты	Кварцевый пор-
(75-65)		(чаше ортоклаз), слюды				фир, липарит
Средние породы		Полевые	шпаты	(чаще	Сиениты	Ортоклазовый
(65-52)		ортоклаз), роговая обман-				порфир, трахит
		ка, биотит
		Плаrиоклазы, роговая об-			Диориты	Порфирит, аиде-
		манка, авгит, биотит				ЗИТ
Основные поро-		Плаrиоклазы (чаще лабра-			Габбро	Диабаз, базальт
ды (52-40)		дор), авгит, иногда оливин
Ультраосновные		Авгит			Пироксениты	-
породы (менее 40)		Авгит, оливин, рудные			Перидатиты	-
		минералы
		Оливин, рудные минера-			Дуниты	-
		ЛЪ!

43

става или различной структуры; 3) шлаковая - порода, содержа­

щая видимые глазом пустоты.

Отдельности. При остывании магмы в связи с изменением объема в породах возникают тончайшие трещины, которые раз­ бивают массив на отдельные участки (формы). В зависимости от

системы расположения трещин возникают отдельности: столбча­ тая (базальт), глыбовая (гранит), шаровая (диабаз) и др.

Строительные свойства магматических пород высокие. Это

объясняется их минеральным составом и жесткими кристаллиза­ ционными связями в структурах. Наибольшей прочностью отли­

чаются мелко- и равномерно-зернистые структуры.

При оценке качества следует отдавать предпочтение массив­ ной текстуре. Полосчатое сложение и отдельности облегчают раз­ работку, но в целом снижают качество породы. Трещиноватость

пород сокращает количество выпускаемой каменной продукции,

обусловливает фильтрацию подземных вод.

В России магматические породы широко распространены в горных районах (Урал, Кавказ и др.), а также в Карелии, Сиби­

ри и т. д.

Формы залегания магматических пород. Глубинные горные по­ роды залегают в виде батолитов (рис. 20) - огромных массивов

площадью до нескольких сотен километров, залегающих глубоко от земной поверхности; штоковответвлений от батолитов; лак­ колитовгрибообразных форм, образованных при внедрении

магмы между слоями осадочных толщ; жил, возникших при за­

полнении магмой трещин в земной коре, и др.

Для излившихся горных пород характерными являются купо­

ла - сводообразные формы; лавовые покровы, образовавшиеся в результате растекания магмы на поверхности Земли; пото­

ки - вытянутые формы, возникшие в результате излияния магмы

из вулканов.

Характеристика групп магматических пород. Кислые породы (содержание Si02 от 65 до 75 %) являются наиболее распростра­ ненными среди магматических пород. Основные их представите­

ли: гранит и его излившиеся аналоги - кварцевые порфиры, липариты, вулканические стекла. В группу средних пород (содер­

жание Si02 от 52 до 65 %) входят глубинные породы: диориты

(излившиеся аналоги - порфириты и андезиты) и сиениты (из­ лившиеся аналоги - ортоклазовый порфир и трахит). В группу основных пород (содержание Si02 от 40 до 52%) входят глубин­ ная порода габбро и ее излившиеся аналоги - диабаз и базальт. Ультраосновные породы (содержание Si02 менее 40 %) имеют

только глубинное происхоЖдение, не содержат полевых шпатов и

кварца. Распространение очень ограниченное. На поверхности

45

	+	+	+		+	+	+	+	+
+	+		+	+	+ +	+	+	+	+	+
	+	+	+	+	+	+	+	+	+
+	+		+	+	+Бaтomrr.-		+	+	+	+
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + +										+
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + +								+ +		+

Р и с. 20. Блок-диаграмма форм залегания магматических тел (по М. Васичу)

земли неустойчивы и легко подцаются выветриванию. К ним от­

носятся пироксениты, перидотиты, дуниты.

• Инженерно-геологическая характеристика некоторых интру­ зивных пород. Среди интрузий наиболее распространенными явля­

ются породы кислого состава: граниты, гранодиориты, кварцевые

диориты. Они лежат в основе строения древних кристаллических щитов: Балтийского, Украинского, Алданского. Эти породы слага­ ют обширные площади в пределах Байкальской и Забайкальской складчатых систем, широко распространены на юrе Сибири. Фор­

мы залегания достаточно обычны: батолиты, лакколиты, штоки.

По своему строению интрузии выполнены следующим образом: во

внутренних частях преобладают крупно- и среднезернистые поро­

ды, в краевыхмелкозернистые. Штоки и лакколиты в своих

краевых частях представлены часто порфировидной структурой

пород, а в жилах и дайках это обычно тиnично nеrматитовая

структура. Свойства пород естественным образом различны в раз­

ных частях интрузий, что определяется не только их структурой,

но и разным характером трешиноватости, включая и микротрещи­

новатость.

46

Как известно, основными показателями физико-механических

свойств магматических mрных пород являются их плотность, во­

допоглощение, временное сопротивление сжатию, деформацион­

ные характеристики.

Не составляют исключения из этого правила граниты и другие

кислые породы. Граниты часто используются в качестве оснований

гидротехнических сооружений и строительных материалов.

Продолжая рассмотрение гранитов, как наиболее типичных

представителей кислых изверженных пород, отметим, что биоти­ тавые граниты имеют показатели прочности в среднем около 80

МПа, а в образцах, где отмечено замещение биотита хлоритом,

прочность падает до 60-70 МПа. Самой низкой прочностью об­

ладают фельдшпатизированные породы гранитного состава с ха­ рактерной порфиравидной структурой (Rсж = 40-45 МПа).

В типичных гранитах в сохранном виде (в невыветрелых об­

разцах) прочность примерно одинакова как в водонасыщенном,

так и в воздушно-сухом состоянии.

Рассматривая влияние возраста и условий формирования гра­ нитных интрузий, следует отметить, что платформенные граниты

обычно прочнее молодых, например кавказских, и обычно проч­

нее других древних. Это объясняется значительно меньшей ка­ таклазированностью первых по отношению ко всем другим. Мо­ дули упругости лежат в диапазоне (40-85) · 103 МПа.

Модули общей деформации для гранитных массивов обычно

несколько ниже полученных в испытаниях отдельных образцов, и их абсолютные значения определяются в первую очередь тре­

щиноватостью.

В инженерно-геологическом отношении другие кислые интру­

зивные породы оценивались гораздо реже, можно дать лишь не­

которые значения для зейских диоритов (Rсж для воздушно-сухих образцов лежит в диапазоне 73-262 МПа, а для воданасыщен­

ных- 52-221 МПа).

Интрузивные породы основного состава типа габбро по рас­ пространению намного уступают гранитам. Довольно часто они

встречаются на Урале, слагают значительные площади на Украи­

не, имеются на Кольском полуострове, Алтае и ряде гор­

но-складчатых областей.

Показатели физико-механических свойств габбровых пород ле­ жат в очень широких пределах, что объясняется их неоднородно­

стью по составу и значительным изменением при тектонических

процессах. Прочность на сжатие колеблется в пределах от 40-80 до 200-300 МПа при средних значениях, превышающих 100 МПа.

Отмечено, что даже в воданасыщенном состоянии среднее

расчетное значение временного сопротивления сжатию обычно

47

оценивается в 125 МПа, при этом установлено, что для габбро

воданасыщение и промораживание слабо влияют на его прочно­

стные характеристики.

Показатели деформационных свойств rаббро очень высоки, например, статический модуль упругости равен 125 МПа.

Водопроницаемость габбро определяется закономерностями

распределения в их массиве трещин и зон тектонических нару­

шений. По данным ряда специалистов, установлено, что сильно разрушенные трещиноватые габбровые породы имеют коэффици­ ент фильтрации 40 м/сут и более, тогда как неизмененные нетре­

щиноватые габбро практически водонепроницаемы (удельное во­

допоглощение в них менее 0,01).

Отмечено, что породы габбрового состава обычно сильно рас­ сланцованы, что приводит к интенсификации в них процессов вы­ ветривания. Коры выветривания габбро часто вполне отчетливо

подразделяются на две части: верхняя зона (мощностью до не­

скольких метров) представлена обломками и щебнем выветрелой

породы с участками рыхлой песчано-глинистой массы, нижняя зо­

на (мощностью до 5-10 м, вдоль крупных тектонических трещин она распространяется на 20 м и более) сложена сильнотрещинова­

тыми водопроницаемыми породами типа <<разборной•> скалы.

Особое место среди интрузивных пород основного состава за­ нимают долериты и диабазы (хотя последние рассматриваются,

как правило, в ряду эффузивных пород). Эти породы слагают из­ вестные траппы Сибирской платформы. Типичной формой залега­

ния пород являются силлы (пластовые залежи) в толще палеозой­

ских пород. Эти породы подробно изучались при строительстве Братской, Усть-Илимской, Хантайской, Вилюйской гидроэлектро­

станций. Заметим попутно, что ссьmки на результаты исследова­ ний магматических пород преимущественно на гидроэнергетиче­ ских объектах обусловлены тем, что обычно эти сооружения передают такие нагрузки, которые могут быть восприняты исклю­

чительно рассматриваемыми породами. Диабазы и долериты име­

ют высокую прочность, весьма близкую по своим значениям для

различных петрографических разностей. Среднее значение плот­

ности 2,95-2,96 r/смЗ, пористость составляет 2,0-2,9 %.

Выветрелые диабазы, естественно, характеризуются меньшей

плотностью, повышенной пористостью и меньшей прочностью:

плотность снижается до 2,81-2,74 гjсм3 , пористость растет до

7%, а прочность падает до 50 МПа и даже до 7 МПа, резко снижаются показатели деформационных свойств.

Водопроницаемость диабазов в трапповых интрузиях очень слабая. Только в зонах выветривания водопроницаемость резко возрастает (коэффициент фильтрации достигает 10 м/сут). Есте-

48

ственно она увеличивается и на участках развития трещиновато­

сти в породах.

• Инженерно-геологическая характеристика некоторых эффу­ зивных пород. Излившиеся (эффузивные) породы отличаются боль­

шим разнообразием состава и условий залегания. Наибольшее рас­

пространение среди них имеют базальты. Объемное содержание их

в земной коре примерно впятеро превышает объем всех остальных

эффузивных пород вместе взятых. Базальтам обычно сопутствуют андезиты. Наиболее характерными формами залегания базальтов

являются покровы и потоки. На Сибирской платформе описаны весьма обширные базальтовые излияния.

Молодые складчатые области Закавказья и Камчатки во мно­ гом сложены базальтами и андезито-бальзатами. На Урале, в Сая­ но-Алтайской складчатой области, Казахстане широко распростра­

нены палеотипные породы основного состава - разнообразные

порфириты. В лавовых потоках обычно прослеживаются прослои

пирокластических пород - различных туфов, туфолав, туфобрекчий. Наиболее изученными среди эффузивных пород, с инженер­ но-геологической точки зрения, являются базальты и андезито-ба­ зальты Армении. По возрасту они очень молоды. Это, как

правило, неогеновые и четвертичные образования. Породы ха­

рактеризуются столбчатой отдельностью, мелкозернистой долери­

товой структурой с пористой или пузырчатой текстурой. Вьшеле­

ны также миндалекаменные текстуры базальтов, в некоторых андезито-базальтах установлено значительное содержание вулка­

нического стекла (около 25 %), а также повышенная пористость (до 50%). Кроме того, молодые базальты Армении отличаются

интенсивной трещиноватостью, во многом обусловленной характе­ ром их первичной отдельности. Трещины чаще всего лишены за­ полнителя, а это ведет к тому, что водопрониuаемость базальтовых

массивов поднимается до нескольких сотен метров в сутки.

Физико-механические свойства базальтов и андезито-базаль­

тов отличаются весьма значительным разнообразием, что объяс­ няется большими различиями в их минеральном составе, струк­

туре и текстуре.

Приведем характеристику некоторых представителей этой группы пород. Так, базальты мелкокристаллической структуры

имеют плотность до 3,3 гjсм3 , временное сопротивление сжа­ тию -до 500 МПа, в то время как прочность пористых разно­ стей базальтов может снижаться до 20 МПа и менее. Древние

палеотипные породы также отличаются большой изменчивостью

прочностных и деформаuионных свойств, но в общем в средних значениях по этим показателям они превышают более молодые

разности. Объясняется это раскристаллизаuией вулканического

49

стекла, постепенным заполнением пор вторичными минералами,

а также другими постмагматическими преобразованиями излив­

шихся пород. Наибольшей прочностью, как установлено, облада­

ют оливиновые разности базальтов, наименьшей - авrитовые,

при весьма суrnественном влиянии на нее особенностей структу­

ры и текстуры пород. Например, среди мезозойских базальтов

Сибирской платформы наиболее прочными являются массивные неизмененные порфировые базальты с микродиабазовой и мик­ родолеритовой структурой. Установлено, что увеличение содержа­ ния разрушенного вулканического стекла до 10-15% снижает прочность базальтов на 10-20 %, примерно также сказывается на ней и содержание миндалин в количестве 10-20%.

Естественно, что степень выветрелости пород существенным образом отражается на их.физико-механических характеристиках,

например, резко понижает прочность. Так, для дальневосточных

андезито-базальтов в свежих разностях }{ж= 87-132 МПа, в сла­ бовыветрелых - 64-82 МПа, средневыветрелых - 41-60 МПа, значительно выветрелых- 19-28 МПа. Объясняется это резким

изменением состояния и свойств слагающих породу минералов.

Впервом случае, к примеру, все плагиоклазы свежие неразру­

шенные, во-втором - примерно половина полевых шпатов нача­

ла разрушаться по це нтру или вдоль внутренних трещин, в

третьем - до 50 % полевых шпатов почти полностью изменены

по всей массе кристалла, остальные вдоль трещин и, наконец, в

четвертом случае все полевые шпаты почти полностью изменены

по всей массе кристаллов и до половины их превращены в агре­

гаты сложения вторичных минералов.

Для базальтов и андезито-базальтов степень выветрелости и, естественно, мощность коры выветривания, как и обычно, суще­ ственным образом зависят от возраста и климатических условий.

Надо отметить, что практически другие эффузивные породы так подробно не изучались и для них можно дать лишь некото­ рые общие характеристики.

Андезиты имеют достаточно высокую прочность и устойчи­

вость к выветриванию. Плотность их составляет 2,56-2,85 гjсм3 ,

авременное сопротивление сжатию изменяется в широком диа­

пазоне 120-240 МПа, обусловленном влиянием как структур­ но-текстурных особенностей, так и состоянием породы.

Трахиты имеют, как правило, повышенную пористость, в свя­

зи с чем их плотность снижается до 2,2-2,6 гjсмЗ, а средняя

прочность на сжатие составляет не более 60-70 МПа. Липариты отличаются прочностью и стойкостью к выветрива­

нию. Наиболее прочными среди них являются фельзитовые раз-

50