Геология / Новая папка (3) / __3__ УП ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

рит и мелкочешуйчатую слюду, роговую обманку, реже – другие минералы, что отражается на окраске породы.

Структура чешуйчатая, текстура сланцеватая. Жирные на ощупь. Плотность

2700-2750 кг/м3.

Тальковые сланцы распространены на Урале, Кавказе, в Восточной Сибири

и др.

Тальковые сланцы находят применение в качестве сырья для производства огнеупоров, керамики, а так же в бумажной, резиновой и парфюмерной промышленности. Нагреванием тальк может быть превращѐн в минерал форстерит.

ЗЕЛЁНЫЕ СЛАНЦЫ названы так из-за ярко-зелѐной окраски, вызванной присутствием хлорита, а так же актинолита, талька и др. Образуются за счѐт метаморфизации основных пород (габбро, порфиритов).

Структура этих пород зернисто-чешуйчатая, текстура сланцеватая. Плотность 2600-2900 кг/м3. Прочность зелѐных сланцев в направлении, перпендикулярном сланцеватости, обычно составляет 450-600 кг·с/см2 у сухих образцов и 250-300 кг·с/см2 у водонасыщенных. По сланцеватости прочность на сжатие меньше приблизительно на ⅓. Они устойчивы к химическому выветриванию, но легко разрушаются при переменном промерзании и оттаивании.

Особенно широко зелѐные сланцы развиты на Урале, Кавказе, в Восточной Сибири и др.

В строительстве широкого применения не получили.

61

2 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Макроскопическое определение свойств горных пород

2.1. Теоретическая часть

Методы определения свойств горных пород

Целью данной лабораторной работы является ознакомление студентов с основными теоретическими положениями науки петрологии, а так же получение навыков по самостоятельному определению макроскопических свойств горных пород.

Материалы и оборудование:

1.Специально подобранная рабочая коллекция.

2.Лупа. Неглазурованная фарфоровая пластинка - «бисквит», или керамическая плитка. Стекло. Магнит.

3.Разбавленная соляная кислота HCl 10%.

4.Настоящее учебное пособие. Конспекты учебных занятий по теме «Горные породы и их свойства».

Порядок выполнения работы:

Проработка теоретической части настоящего учебного пособия. Опрос по изученному теоретическому материалу.

Практическое определение свойств горных пород, заполнение таблицы 9. Опрос по практической части с демонстрацией приобретѐнных навыков.

I Строение:

1. Зернистое – зерна отдельных минералов ясно различимы невооруженным гла-

зом (гранит):

а) по абсолютным размерам зѐрен

крупнозернистое (более 5 мм), среднезернистое (2÷5 мм), мелкозернистое (менее 2 мм),

тонкозернистое (не различимы невооруженным глазом); б) по относительным размерам зѐрен

равномернозернистое (габбро), неравномернозернистое (гранит).

2.Порфировое – на плотном фоне разбросаны более или менее крупные вкрапленники зѐрен отдельных минералов – порфировые выделения (порфирит).

62

При изучении таких пород уделяют внимание исключительно вкраплениям, основная масса без микроскопа не поддается определению.

3.Обломочное – обломки различной величины, формы и цвета сцементированы в плотную массу (брекчия, конгломерат).

4.Оолитовое – в плотной массе встречаются шарики более или менее округлой формы, тот же минеральный состав, что и у основной массы, тот же цвет или чуть темнее, размеры оолитов небольшие.

5.Плотное – зѐрна неразличимы невооруженным глазом (яшма).

6.Землистое – внешне напоминает рыхлую почву, легко растирается на

	пальцах (мел, глина).
7.	Пористое – легкие с ясно выраженными порами (пемза).
8.	Зернисто-сланцеватое – чередование полос зернистого и сланцеватого сло-
	жения (гнейс).
9.	Сланцеватое – внешне однородная порода при ударе раскалывается на
	плитки (глинистый сланец).

10.Порода из растительных остатков (торф).

11.Из раковин морских животных (ракушечник).

12.Несцементированные обломки различной величины, формы и цвета находятся в несцементированном, сыпучем виде (галечник, гравий, песок).

IIТтвердость

-оставляет царапину на стекле (гранит);

-не царапает стекло (глина).

III Минеральный состав

Для каждой горной породы характерна определенная группа основных минералов, присутствие которых в данной породе является обязательным. Отсутс т- вие хотя бы одного из них приводит к изменению названия породы.

Кроме основных встречаются и второстепенные минералы, присутствие которых не обязательно и не влияет на название породы.

IV Окраска

Обусловлена цветом входящих в горную породу минералов:

-светлая (белая, светло-серая, желтоватая, розовая, красноватая);

-тѐмная (серая, темно-серая, зеленовато-серая, темно-зеленая, черная).

V Плотность при определении пород по внешним признакам с большой точностью не определяется, достаточно сравнительного взвешивания на руке и разделения горных пород на три группы:

-лѐгкие (пемза);

-породы среднего веса (гранит);

-тяжѐлые (базальт).

63

			2.2	Практическая часть
	Определение свойств горных пород по образцам учебной коллекции
	Таблица 9 - Свойства горных пород
	Свойства		Номер образца в коллекции и его характеристика
	Горных пород
		1)	2)	3)	4)	5)	6)	7)	8)	9)	10)
	Строение
	Твѐрдость
	Минеральный
	состав
	Окраска
	Плотность
	(относит.)
	Дополнительные
	свойства
	……………………...

64

3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Изучение горных пород

по образцам учебной коллекции

3.1 Теоретическая часть

Исследование образцов учебной коллекции

Целью данной лабораторной работы является применение студентами полученных знаний и навыков для определения горной породы по целому ряду свойств.

Порядок работы:

Образцы горных пород, предложенных для определения, разделить на группы по их строению (зернистое, порфировое, обломочное, оолитовое, плотное, землистое, пористое, зернисто-сланцеватое, сланцеватое, из растительных остатков, из раковин морских животных, из несцементированных обломков).

Затем охарактеризовать образцы по степени их однородности. Выяснить, царапает ли образец стекло.

Воспользовавшись ключом, найти номер страницы в данном учебном пособии, на которой приведено описание соответствующей горной породы. Ознакомиться с описанием свойств горной породы.

3.2 Практическая часть

Ключ к определению основных типов горных пород

I	СТРОЕНИЕ ЗЕРНИСТОЕ
	ОБРАЗЕЦ ОСТАВЛЯЕТ ЦАРАПИНУ НА СТЕКЛЕ
	СОСТАВ НЕОДНОРОДНЫЙ
1.	Пѐстрая, часто светлоокрашенная, в составе преобладает полевой шпат,
	⅓−¼ составляют зѐрна кварца.........................................................................	стр. 37
2.	Светлоокрашенная, вытянутые зѐрна кварца «пронизывают»
	полевой шпат..............................................................................................................	37
3.	Пѐстрая, светлая (тѐмноокрашенных не более 15%), кварца нет.........................	41
4.	Светлая (темноцветных около 25%), среднеили мелкозернистая......................	40
5.	Пѐстрая, тѐмная, тяжѐлая, кварца нет......................................................................	42
6.	Чѐрная с буроватым оттенком, тяжѐлая..................................................................	43
	65

	СОСТАВ ОДНОРОДНЫЙ
1.	Чѐрная с буроватым оттенком, тусклая, шероховатая, часто пористая, звонкая,
	тонкозернистая..........................................................................................................	42
2.	Тѐмно-зеленый до чѐрного, тонкие осколки, острые края.....................................	43
3.	Чѐрная, тяжѐлая, среднеили крупнозернистая......................................................	44
4.	Чѐрная с зеленоватым оттенком, тяжѐлая, мелкозернистая или скрыто-
	кристаллическая........................................................................................................	44
5.	Крепкий, звонкий, мелко- и тонкозернистый, кислотостойкий............................	58
	ОБРАЗЕЦ НЕ ЦАРАПАЕТ СТЕКЛО

1.Равномернозернистая, поверхность зѐрен блестящая, бурно реагирует с 10%-ной соляной кислотой……............................................................................58

2.Очень хрупкая, светлая, сильно растворима в воде, обладает ярко

	выраженным солѐным вкусом..................................................................................	51
3.	Светлая, слабо растворяется в воде, остаѐтся царапина от ногтя.........................	52
4.	Светлая, слабо растворяется в воде, ноготь царапину не оставляет.....................	52
5.	Серая с разными оттенками, мелко- и среднезернистая, в порошке реагирует
	с 10%-ной HCl............................................................................................................	53
II	СТРОЕНИЕ ПОРФИРОВОЕ
(в плотной массе разбросаны крупные зерна отдельных минералов)
	ОБРАЗЕЦ ОСТАВЛЯЕТ ЦАРАПИНУ НА СТЕКЛЕ
1.	Светлая, плотная........................................................................................................	38
2. Светлая, шероховатая на ощупь............................................................ ...................		41
3. Тѐмная пористая или плотная с вкрапленниками...................................................		40
III СТРОЕНИЕ ОБЛОМОЧНОЕ
(порода состоит из сцементированных обломков, состав разнообразный)
1.	Крупные остроугольные обломки сцементированы в сплошную массу,
	пѐстрая.......................................................................................................................	45
2.	Крупные окатанные обломки сцементированы в сплошную массу, пѐстрая…46
3.	Сцементированный песок, грубый на ощупь, окраска различная........................	47

IV СТРОЕНИЕ ООЛИТОВОЕ

(порода состоит из мелких сцементированных шариков, состав однородный)

66

V СТРОЕНИЕ ПЛОТНОЕ
	ОБРАЗЕЦ ОСТАВЛЯЕТ ЦАРАПИНУ НА СТЕКЛЕ
1.	Многоцветная, декоративная, часто наблюдаются прожилки............................	57
2.	Стекловидный, излом раковистый.........................................................................	39
	ОБРАЗЕЦ НЕ ЦАРАПАЕТ СТЕКЛО
1.	Мелко- и тонкозернистая, часто полосчатая, вскипает при воздействии
	HCl (10%).................................................................................................................	52
2.	Слоистая, издаѐт запах глины, вскипает от HCl (10%), на поверхности
	остаѐтся грязное или белесое пятно......................................................................	56
3.	Тонкозернистая, запах глины, излом неровный....................................................	51
4.	Зелѐная пятнистая, блеск восковой........................................................................	59
5.	Серая полосчатая, тонкозернистая, не размокает в воде......................................	48

VI СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИСТОЕ (легко растирается на пальцах)
1.	Белая, землистая, пачкает руки, бурно вскипает от HCl (10%)...........................	54
2.	Очень светлая, землистая, пачкает руки, лѐгкая, жадно впитывает воду,
	кислотостойкая..........................................................................................................	54
3.	Серая, желтоватая, лѐгкая, при увлажнении на поверхности растирается
	в грязь, с кислотой не реагирует...............................................................................	55
4.	Жирная на ощупь, пачкает руки, при увлажнении не размокает, а
	становится пластичной, при высыхании твердеет и растрескивается.................	49
5.	Лѐгкая, сухая на ощупь, пачкает руки, в воде набухает и рассыпается
	в порошок...................................................................................................................	50
6.	Светло-бурый, желтый, при растирании на пальцах чувствуются песчинки,
	с водой дает пластичную массу................................................................................	50
7.	Светло-бурый, желтый, пылеватый. Вскипает с HCl (10%), с водой дает
	малопластичную массу, не разбухает, рассыпается..............................................	48
VII СТРОЕНИЕ ПОРИСТОЕ, ЯЧЕИСТОЕ, НОЗДРЕВАТОЕ (порода лѐгкая)
1.	Очень легкая, шершавая, пенистая, однородная.....................................................	39
2.	На фоне пористой массы разбросаны обломки различной величины,
	формы и цвета, неоднородна.....................................................................................	49

67

VIII СТРОЕНИЕ ЗЕРНИСТО-СЛАНЦЕВАТОЕ
(чередование полос зернистого и сланцеватого строения)
1.	Светлоокрашенная, пѐстрая, царапает стекло........................................................	59
2.	Пластинки слюд скреплены кварцем......................................................................	60
3.	Зернисто-чешуйчатая, ярко-зелѐная........................................................................	61
IX СТРОЕНИЕ СЛАНЦЕВАТОЕ
(однородный состав, легко раскалывается на плитки)
1.	Лѐгкая, горючая..........................................................................................................	55
2.	Тѐмная, шелковистый блеск на поверхностях сланцеватости...............................	60
3.	Светлая, жирная на ощупь.........................................................................................	60
X ПОРОДА СОСТОИТ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ
1.	Очень лѐгкая, состоит из измененных растительных остатков, в сухом виде
	загорается от спички..................................................................................................	36
XI ПОРОДА СОСТОИТ ИЗ РАКОВИН МОРСКИХ ЖИВОТНЫХ
1.	Сцементированные раковины морских животных, бурно вскипает
	от HCl (10%)..............................................................................................................	53
XII НЕСЦЕМЕНТИРОВАННЫЕ ОБЛОМКИ
1.	Остроугольные обломки размером от кулака до лесного ореха и от ореха до
	горошины....................................................................................................................	45
2.	Окатанные обломки размером от кулака до лесного ореха и от ореха до
	горошины................................................................................................ ...................	46

3.Обломки различного состава и цвета размером меньше пшена и от размера пшена до горошины, при увлажнении не становится пластичной,

	не пачкает руки..........................................................................................................	46
4.	Обломки различного состава и цвета размером меньше пшена и
	от размера пшена до горошины, при увлажнении становится немного
	пластичной, пачкает руки..........................................................................................	51
5. Очень мелкие частицы различного состава и цвета...............................................		48

68

3.3Контрольные вопросы

1.Образцы МГП учебной коллекции разделите на группы по месту образования.

2.Образцы ОГП разделите на группы по способу образования.

3.Образцы МетГП разделите в зависимости от проявления анизотропии.

4.Образцы магматических пород из учебной коллекции разделите на группы по химическому составу.

5.Разделите магматические горные породы учебной коллекции по структуре на зернистые (крупно-, средне- и мелкозернистые), порфировидные (крупно-, средне- и мелкопорфировые), скрытокристаллические и стекловатые. Объясните связь структур пород с их генезисом.

6.Разделите магматические горные породы учебной коллекции по текстуре на массивные, пористые, пятнистые и полосчатые, флюидальные. Объясните связь текстур пород с их генезисом.

7.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах глины, опоки, мергеля, трепела, алевролита, кварцита.

8.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах опоки, трепела, мергеля, брекчии, конгломерата.

9.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах габбро, диорита, диабаза, базальтового порфирита, аргиллита.

10.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах трахита, кварцита, известняка, мрамора, опоки.

11.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах туфа вул-

канического, глины, горючего сланца, конгломерата, липаритового порфира.

12.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах гравия, галечника, щебня, дресвы, песка и песчаника.

13.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах гранита, диорита, сиенита, гнейса, габбро.

14.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах обсидиана, базальта, пироксенита, филлита, базальтового порфирита и аргиллита.

15.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах алевролита, известняка, липарита, трахита, песчаника.

16.Продемонстрируйте различия в физических и химических свойствах опоки, трепела, мела, диатомита, глины, ракушечника.

17.Выберите из учебной коллекции горные породы, являющиеся ненадѐжными основаниями сооружений, объясните выбор.

18.Продемонстрируйте химические реакции горных пород.

19.Выберите из учебной коллекции горные породы, которые используются в виде естественного строительного камня.

20.Выберите из учебной коллекции горные породы, служащие сырьѐм для получения искусственных строительных материалов.

69

Список литературы

1.Ананьев В. П., Передельский Л. В.

Инженерная геология и гидрогеология: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1980. – 271 с. илл.

2.Ананьев В. П., Потапов А. Д.

Инженерная геология: Учеб. для строит. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и

доп. – М.: Высш. шк., 2000. – 511 с.: ил.

3.Белый Л. Д.

Инженерная геология: Учебник для строит. спец. вузов. – М.: Высшая шко-

ла, 1985. – 231 с.

4.Кейльман Г. А., Болтыров В. Б.

Основы геологии: Учебник для геологоразведочных техникумов. – М.: Не-

дра, 1985. – 264 с., ил.

5.Короновский Н. В., Якушова А. Ф.

Основы геологии: Учеб. Для географ. спец. вузов. – М.: Высшая школа,

1991. -416 с., ил.

6.Ларионов А. К., Ананьев В. П.

Основы минералогии, петрографии и геологии. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1969. – 464 с.

7.Логвиненко Н.В., Сергеева Э.И.

Методы определения осадочных пород: Учебн. Пособие для вузов. - Л.: Не-

дра, 1986. 240 с.

8.Ломтадзе В. Д.

Инженерная геология: Учебник. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Недра, 1984.

–511 с.

9.Музафаров В.Г.

Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. – М.: Недра, 1979.

–327 с., ил.

10.Маслов Н. Н., Котов М. Ф.

Инженерная геология: Учебник для вузов. – М.: Изд-во литер. по стр-ву, 1971.

70