Магматические горные породы».

Лабораторная работа № 2

по дисциплине инженерная геология на тему:

Магматические горные породы».

 

 

Магматические горные породы возникают в результате кристаллизации магмы при ее остывании в недрах Земли и на ее поверхности. Магма – 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% и другие элементы – не более 1,4%. В зависимости от условий образования выделяются: глубинные (интрузивные), жильные, излившиеся (эффузивные) и вулканические (пирокластические породы представляют собой скопление осевшего на поверхность материала, выброшенного при вулканических взрывах расплава магмы) породы.

Глубинные (интрузивные) породы формируются внутри ранее образованных пород в условиях высокого давления, медленного и равномерного остывания магмы, нередко при деятельном участии растворенных в ней газов и паров. В этом случае происходит спокойная кристаллизация магмы, и образуются полнокристаллические или яснокристаллические структуры породы и массивная текстура

Установлено, что минералы кристаллизуются в определенном порядке в зависимости от химического состава исходной магмы (основная или кислая), температуры плавления и других факторов.

Кристаллизация основной магмы происходит в следующем порядке:

оливин - пироксен - амфиболы - биотит - калиевый полевой пшат- мусковит - кварц; кислой магмы: анортит - плагиоклазы - калиевый полевой шпат - мусковит - кварц.

Жильные породы образуются при кристаллизации магмы в трещинах горных пород, зачастую в гидротермальных условиях. Кристаллизация обычно происходит без дифференциации магмы, что приводит к образованию характерной полнокристаллической (массивной) текстуры.

Излившиеся (эффузивные) породы образуются на поверхности Земли при низких давлениях и температурах, при быстром охлаждении и дегазации расплава магмы. В таких условиях невозможна полная дифференциация, часть рас­плава застывает в виде аморфной стекловатой массы, и образуются неполнокристаллические породы порфировой структуры. Часть кристаллизация имеет две фазы: медленную в глубине земной коры, когда образуются отдель­ные кристаллы минералов, а затем быструю - на поверхности, когда происходит интенсивное остывание расплава. В этом случае образуется неравномерно-кристаллическая (порфировидная) структура. Зачастую излившиеся породы об­ладают повышенной пористостью (пористая текстура).

Вулканопластические породы образуются при вулканических извержениях, как на континентах, так и в морских бассейнах. Расплав магмы быстро остывает с одновременной интенсивной потенцией растворенных газов и паров. В данных условиях образуются вулканические стекла (стекловатая структура), скрытокристаллические высокопористые породы, а также специфические рыхлые породы (пепел, куски застывшей лавы, обломки пород).

Излившиеся породы по степени измененности делятся на кайнотипные, имеющие свежий, не измененный состав и строение, и палеотипные - изменен­ные породы. Название палеотипных пород образуется путем присоединения к названию соответствующей кайнотипной породы слова "порфи", если в составе преобладают калиево-натриевые полевые шпаты, или "порфирит", если преоб­ладают плагиоклазы.

При распознавании кайно- и палеотипных пород надо обращать внимание на следующие черты их строения:

1) текстура кайнотипных пород часто бывает пористой, палеотипных - плотной (вторичное уплотнение, заполнение пор вторичными минералами)

2) вулканическое стекло, характерное для кайнотипных пород, в палео­типных часто раскристаллизовывается и возникает очень мелкозернистая кри­сталлическая структура;

3) кристаллические вкрапленники в палеотипных породах обычно сильно
изменены.

 

 

Класс. Условия образо­вания. Название породы	Структурно-текстурные признаки: минералогиче­ский состав, окраска	Форма залегания. Отдельность	Инженерно-геологические осо­бенности. Устойчивость к выветрива­нию. Применение в строительной практи­ке
УЛЬТРАКИСЛЫЕ Жильные Пегматит (письменный гра­нит)	Полнокристаллическая крупнозернистая структу­ра, массивная текстура, иногда с закономерным прорастанием кварца и полевых шпатов ("письменная" структура) В составе: ортоклаз (редко кислый плагиоклаз), кварц, биотит, мусковит, эгирин. Может содержать крупные кристаллы берил­ла, корунда, турмалина; урановые слюдки; литие­вые слюды и др. Краска светлая, розовая или серая, пестрая	Жилы с меняющейся мощностью, редко массивы и гнезда	Скальная порода Rc=100...200MПa. При выветривании превращается в об­ломки различной крупности и каолино­вые глины Устойчив к вывет­риванию. С ними связаны месторождения ценных ископае­мых. Используется как керамическое сырье
КИСЛЫЕ Глубинные Гранит	Полнокристаллическая от мелко- до крупнокри­сталлической структуры. Текстура массивная, редко пятнистая. В составе: ортоклаз (кис­лый плагиоклаз), кварц, биотит, мусковит, роговая обманка. Окраска светлая, розовая или серая, пестрая	Батолиты, штоки, жилы. Матрацевидная отдельность	Скальная порода Rc=120...200 MПa. Устойчив к выветри­ванию, выветривается с образованием као­линита и лимонита. Надежное основание сооружений. Приме­няется как штучные камни (мостовые цо­коли), щебень
Излившиеся Кварцевый порфир	Порфировая структура, текстура плотная. В основ­ной плотной массе минера­лы неразличимы, в ней таблитчатые кристаллы -включения полевых шпа­тов и стекловидные зерна кварца,. Окраска серая, красно­ватая	Покровы, потоки, купола	Скальная порода Rc=100...240Mna. Устойчив к выветри­ванию, выветривается путем каолинизации и тем сильнее, чем больше крупных кри­сталлов полевых пша­тов. Ценный облицо­вочный материал
Липарит	Скрытокристаллическая, иногда порфировая струк­тура, текстура пористая. В основной массе кристаллы неразличимы, мелкие включения плагиоклазов (светлые) и роговой обман­ки (темные). Окраска серая, зелено­ватая, желтоватая	Покровы, потоки, купола	Скальная порода Rc=100...150Mna. Устойчив к вывет­риванию, выветрива­ется путем каолини­зации. Применяется как бутовый камень, ще­бень
СРЕДНИЕ Глубинные Сиенит	Крупно- и мелкокристаллическая структура. Текстура массивная, плотная, пятнистая. В составе: полевые шпаты (ортоклаз, средний плагиоклаз, иногда элеолит, роговая обманка). Кварц отсутствует. Окраска серая, красноватая тая, пестрая	Батолиты, штоки, жилы. Матрацевидная отдельность	Скальная порода Rc=150...250 MПa. Вязкая, менее твердая, чем гранит. Устойчив к выветриванию, выветривается с образованием каолинита и лимонита. Применяется как штучные камни (мостовые, цоколи), щебень
Излившиеся Ортофир	Порфировая или офитовая (плотная) структура. Текстура плотная. В основной скрытокристаллической массе минералы неразличимы. В ней крупные кристаллы ортоклаза, кварц отсутствует. Окраска красноватая, серая	Покровы, потоки, купола	Скальная порода Rc =100...220МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается путем каолинизации и тем сильнее, чем крупнее кристаллы полевых шпатов. Облицовочный материал
Трахит	Порфировая, часто офитовая структура, текстура пористая. В составе: ортоклаз, средний плагиоклаз, роговая обманка, иногда присутствует кварц, слюды. Окраска серая (пепельная), красноватая, иногда светлая	Покровы, потоки. Плитчатая отдельность	Скальная порода Rc=60...70 MПa. Устойчив к выветриванию. Применяется как строительный камень. Очень ценная добавка в цемент для придания ему водостойкости
Глубинные Диорит	Плотнокристаллическая, средне- и мелкокристаллическая структура. Текстура массивная, пятнистая. В составе: средний плагиоклаз, редко ортоклаз, роговая обманка, авгит, биотит. В качестве примеси может присутствовать кварц, иногда пирит. Окраска серая, темно серая и зеленовато-серая	Жилы, дайки, штоки, иногда батолиты. Отдельность шаровая и матрацевидная	Скальная порода Rc =80...260 MПa. Устойчив к выветриванию, выветривается с образованием каолинита и лимонита. Штучные строительные камни. Наличие пирита делает диорит непригодным для использования в качестве заполнителя для бето­на
Излившиеся Порфирит	Порфировая структура, текстура массивная, нередко пористая, пятнистая. В основной плотной массе минералы неразличимы, в ней включения полевых шпатов, роговой обманки, авгита. Окраска темно-серая, красноватая, зеленовато-серая или черная	Потоки, покровы, жилы, редко штоки, лакколиты. Плитчатая отдельность	Скальная порода Rc =100...240МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается путем каолинизации полевых шпатов тем интенсивнее, чем крупнее вскрапленники. Строительные облицовочные камни, бутовая кладка, щебень
Андезит	Скрытокристаллическая, офитовая структура. Текстура плотная, нередко пористая, пятнистая. В основной массе кристаллы неразличимы или плохо различимы, но иногда заметны черные кристаллы роговой обманки или авгита. Окраска темно-серая, зеленовато-серая или черная	Потоки, покровы. Иногда встречается пластообразное залегание	Скальная порода Rc =120...240МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается путем каолинизации. Применяется как строительный камень, бутовая кладка, щебень
ОСНОВНЫЕ Глубинные Габбро	Полнокристаллическая, крупно-, чаще средне-кристаллическая структура. Текстура массивная, пятнистая. В составе: основной плагиоклаз, авгит, роговая обманка присутствуют: оливин, хлорит. Окраска темно-серая, чаще зеленовато-черная	Батолиты, жилы. Отдельность матрацевидная	Скальная порода Rc =100...280МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается с образованием каолинита, лимонита. Применяется как ценный облицовочный камень, щебень, брусчатка
Лабрадорит	Полнокристаллическая, крупнокристаллическая структура. Текстура массивная, пятнистая. В составе: Лабрадор и небольшое количество авгита и роговой обманки. Окраска серая, почти черная с игрой синего цвета (иризацией)	Батолиты, жилы. Отдельность матрацевидная	Скальная порода Rc=100...280 МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается с образованием каолинита, лимонита. Применяется как ценный облицовочный камень, щебень, брусчатка
Излившиеся Диабаз	Структура скрытокристаллическая, порфировидная. Текстура массивная. В составе: плагиоклаз, авгит, в общей плотной массе кристаллы слаборазличимы. Окраска черная, слегка зеленоватая	Покровы, потоки, жилы. Встречается пластообразное залегание	Скальная порода Rc =100...350МПа (в пористых разностях 100 МПа). Наиболее стоек к выветриванию. Слабо разрушается с образованием каолинита, лимонита. Наиболее прочные строительные камни, бутовая кладка, брусчатка, щебень
Базальт	Структура скрытокристаллическая, текстура плотная. В составе: плагиоклаз, авгит, в общей плотной массе минералы неразличимы. Окраска зелено-черная и черная	Покровы, потоки, купола. Столбчатая отдельность. Редко встречается пластообразное залегание	Скальная порода Rc =200...350МПа, иногда до 500 МПа, пористые разности до 100 МПа. Устойчив к выветриванию. Выветривается с образованием каолинита. Наиболее прочный строительный камень, бутовая кладка, щебень. Для брусчатки не пригоден, так как становится скользким
Ультраосновные Глубинные Перидотит	Структура полнокристаллическая. Текстура массивная. В составе: оливин, авгит, роговая обманка. Окраска темная до черной, иногда зеленоватой	Штоки, дайки. Отдельность параллелепипедная, шаровая	Скальная порода Rc=210...250 МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается за счет разрушения оливина. Строительный камень
Дунит	Структура полнокристаллическая, зернистая. Текстура массивная. В составе: оливин, иногда авгит, рудные минералы. Окраска желтовато зеленая различных оттенков	Небольшие жилы, дайки, нижние части лакколитов. Отдельность глыбовая, иногда шаровая	Скальная порода, Rc<250 МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается за счет разрушения оливина. Сырье для производства огнеупоров
Пироксенит	Структура полнокристаллическая. Текстура массивная. В составе: оливин, авгит, и рудные минералы. Окраска зеленовато-серая, черная	Штоки, жилы. Отдельность параллелепипедная, шаровая	Скальная порода Rc=210...250МПа. Устойчив к выветриванию, выветривается за счет разрушения оливина. Строительный камень
Вулканокластические Пеплы Пески Туфы Пемза Обсидиан	Структура пылеватая, текстура пористая. Мелкая пыль беловатого, серого, бурого или черного цвета, состоящая из стекла, лавы, осколков	Скопления про­дуктов изверже­ния	В строительстве почти не применяется
Пески	Неокатанные обломки лавы от 2 до 5 мм темного цвета	Тоже	Тоже
Туфы	Структура скрытокристаллическая, стекловатая, текстура пористая (сильно пористое неслоистое строе­ние). Весьма легкие. В составе: сцементиро­ванные продукты вулкани­ческих извержений	Пластообразные залегания	Скальная порода Rc =5...30МПа. Теплоизолятор, фильтр, облицовочный камень
Пемза	Структура скрытокри-сталлическая, текстура по­ристая (ячеистое, пенистое строение, иногда длинно­волокнистое). Окраска светло-серая, желтоватая или красноватая с матовым блеском	Отдельные об­ломки	Скальная порода Rc=5...15 МПа. Заполнитель легких бетонов, абразивный материал, теплоизоля­тор, фильтр
Обсидиан	Структура стекловатая (аморфная). Текстура плот­ная с признаками течения. Окраска серая, бурая или черная со стеклянным блес­ком и раковистым изло­мом	Потоки	Скальная порода Rc=100...200Mna. Поделочный ка­мень, добавки к извес­ти