Магматические метафизические горные породы

1. Магматические метафизические горные породы 3

2. Категории грунта по сейсмическим свойствам. 6

3. Охрана недр при бурении скважин и разработке залежей. 13

Список литературы 14

1. Магматические метафизические горные породы

Магматические метафизические горные породы - изверженные горные породы, образовавшиеся при застывании и кристаллизации магмы. Различают эффузив

ные и интрузивные магматические горные породы. Сложены обычно силикатами. По содержанию кремнезема (SiO2) магматические горные породы подразделяют на ультраосновные (SiO2 < 44%), основные (44-53%), средние (53-64%), кислые (6478%).

Магматическими, или изверженными горными породами являются продукты застывания магмы — расплавленного вещества Земли.

В зависимости от состава исходной магмы, от режима ее охлаждения, от различных условий, связанных с передвижением и взаимодействием с окружающими породами, формируются магматические горные породы различного состава и строения.

Различают глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные) магматические горные породы. Глубинные породы образуются в недрах земли. Здесь процесс охлаждения магмы и кристаллизации породы идет медленно, при высоком давлении, в более благоприятных условиях, обеспечивающих полнокристаллическую структуру. Образовавшиеся таким образом глубинные породы будут полностью закристаллизованы. Излившиеся породы, формирующиеся ближе к поверхности и на поверхности земли, до затвердевания не успевают полностью закристаллизоваться, поэтому имеют неполнокристаллическую и стекловатую структуру.

Важную роль для магматических горных пород играет степень кислотности. В глубинных ультраосновных горных породах (оливинитах и перидотитах) главным минералом является оливин. О глубинном образовании этих пород свидетельствует то, что их ксенолиты выносятся из глубоких (в том числе мантийных) очагов зарождения при вулканических извержениях и при возникновении кимберлитовых трубок взрыва. Известны два полиморфа одного состава — оливин (Mg, Fe)2(SiC)4) и "шпинель" Si(Mg, Fe)2O4, возможно, что вторая модификация существует еще глубже в мантии как более плотная. В основных, средних, кислых горных породах островные силикаты играют роль акцессорных минералов — это некоторые гранаты, циркон, титанит. В гранитных пегматитах образуются совершенные кристаллы топазов. В щелочных горных породах, в тех разновидностях, которые содержат нефелин, островные силикаты являются характерными минералами. Это циркон, титанит, ринколит, лампрофиллит.

В основу классификации магматических горных пород положены те же иерархические подразделения, которые приняты для систематики объектов исследования других естественных наук: тип, класс, группа, ряд, семейство, вид, разновидность. Для выделения и определения каждого из этих подразделений были разработаны критерии. Так, тип магматических горных пород подразделен по фациальным признакам на два класса: плутонических (интрузивных) и вулканических пород. Для выделения групп магматических пород (ультраосновные, основные, средние, кислые) использован химический признак - содержание кремнезема, положенный в основу самых ранних классификаций изверженных пород и широко применяемый до сих пор в различных схемах классификаций.

Группы магматических горных пород по степени щелочности, т.е. по относительному содержанию суммы щелочей, разделяются на петрохимические ряды (нормальные, субщелочные, щелочные). В пределах групп и рядов выделяются семейства горных пород в зависимости от содержания кремнезема и суммы щелочей. Такое выделение семейств очень удобно для систематики, однако, как уже указывалось, это не значит, что существуют четкие отличия этих семейств только по химическим признакам, тем более, что магматические породы практически всегда характеризуются постепенными взаимопереходами. Поэтому выделение семейств и видов проводили в значительной мере на основе общей договоренности и по возможности четких определений. Для характеристики семейств и установления их границ были использованы также и количественно-минералогические признаки, играющие здесь не меньшую роль, чем петрохимические показатели.

Главное звено единой классификации - вид (магматическая горная порода), выделение которого производится по наибольшему числу комбинированных признаков и отражает типичные и наиболее распространенные в природе конкретные формы существования горных пород. На этом понятии, по существу, заканчивается классификация, и именно оно является базовым для настоящей работы.

2. Категории грунта по сейсмическим свойствам

Монолитные скальные грунты при нагрузках, возникающих в результате строительства промышленных и гражданских сооружений, обычно могут рассматриваться как практически недеформируемые тела.

Однако трещиноватая скала и разборный скальный грунт обладают некоторой деформируемостью. Разрушенные структурные связи в скальных грунтах со временем не восстанавливаются.

Объемные деформации крупнообломочных и однородных по гранулометрическому составу песчаных грунтов в значительной степени обусловливаются упругим сжатием частиц, а по мере увеличения нагрузки – пластическим разрушением контактов между ними.

В неоднородных песках будут развиваться значительные деформации уплотнения. В водонасыщенных песчаных грунтах это сопровождается отжатием воды из пор.

Поскольку размеры пор в песчаных грунтах относительно велики, процесс консолидации в них протекает значительно быстрее, чем в глинистых грунтах.

Сдвиговые деформации в крупнообломочных и песчаных грунтах происходят за счет взаимного перемещения частиц с учетом разрушения контактов.

Наиболее сложно развивается процесс деформирования в глинистых грунтах. Объемные деформации в них связаны с более плотной переупаковкой частиц, окруженных пленками связанной воды, с уменьшением объема пор, с обжатием поровой воды и упругим сжатием защемленных пузырьков воздуха. Сдвиговые деформации в глинистых грунтах главным образом связаны с перемещением и переупаковкой частиц, окруженных гидратной оболочкой.

Интенсивность проявления деформаций в глинистых грунтах в большой мере зависит от характера структурных связей и величины действующих нагрузок. При нагрузках, не превышающих структурной прочности, глинистые грунты могут проявлять упругие свойства.

Дальнейшее увеличение нагрузки вызывает постепенное разрушение структурных связей и интенсивное уплотнение грунта. Разрушенные водно-коллоидные связи со временем восстанавливаются, и после уплотнения глинистого грунта наблюдается его упрочнение.

Размеры пор в глинистых грунтах крайне малы, поэтому процесс консолидации в них протекает очень медленно. Деформации могут не стабилизироваться в течение многих месяцев, лет, даже десятилетий. Также медленно могут развиваться и процессы ползучести, связанные с взаимным смещением частиц, окруженных водными пленками, поворотом, изгибом и разрушением отдельных частиц.

Среди грунтов, на которых возводятся сооружения, есть несколько характерных типов особенных образований. Строительство на таких грунтах сопряжено со специальными мероприятиями, несоблюдение которых часто приводит к авариям. К таким грунтам обычно относят мерзлые, вечномерзлые, лёссовые, набухающие, слабые водонасыщенные глинистые, засоленные, насыпные грунты, торфы и заторфованные грунты.

 Скачать реферат