Шпаргалка по "Геологии"

Различают две основные разновидности  слюд: биотит (черная слюда) и мусковит (белая слюда). В состав этих слюд входят железо, магний и калий.

Характерной особенностью слюд является их весьма совершенная спайность. Твердость по шкале Мооса 2-3, блеск стеклянный или перламутровый. Удельная масса – 2700-3100 кг/м³.  

Оливин (перидот) - представляет собой железомагниевую соль ортокремнёвой кислоты (MgFe)₂•(SiO₄). Твердость его 6-7, удельный вес 3200-3600 кг/м³. Цвет оливково-зеленый. Входит в состав таких горных пород, как диабаз и базальт. 
  Хлорит – является водным силикатом сложного состава. Это вторич-ный минерал, образующийся путем разложения слюд, роговых обманок или авгита в присутствии воды под большим давлением и при высокой температуре. Твердость 2-3, удельная масса 2600-3000 кг/м³. Цвет зеленый.  

Каолинит (Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O) – это землистый минерал, образовавшийся в результате выветривания полевых шпатов и других алюмосиликатов. 
Твердость по Моосу 1-1,5. Удельная масса 2500-2600 кг/м³. Цвет белый, иногда зеленоватый. Блеск матовый. По химическому составу каолинит представляет собой алюмниево-кремниевую кислоту (2H₂O•Al₂O₃•2SiO₂). В чистом виде встречается очень редко, является составной частью многих глин.   

Бурый железняк или  лимонит (2Fe₂O₃•3H₂O) представляет собой минерал ноздреватого, землистого сложения. Относится к IV классу минералов (гидроокислы). Цвет буровато-желтый, коричневый, красно-бурый. Твердость 1-1,5. Удельная масса – 3400-3500 кг/м³. Широко распространен самостоятельно и в примеси с другими породами.

4. Горные породы, их генетическая и инженерно-геологическая классификация.

Горные  породы представляют собой твердые тела, состоящие из одного (мономинеральные) или нескольких минералов (полиминеральные). 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.

Магматическими (или изверженными) горными породами называют горные породы, которые образовались в результате кристаллизации магмы при ее остывании в недрах Земли или на ее поверхности. В зависимости от условий, в которых происходит охлаждение и застывание (потеря подвижности) магмы, горные породы делят на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). В магматических породах различают ряд структур, в частности: 1) зернистые, типичные для глубинных пород; 2) полукристаллические (совместное нахождение кристаллов и аморфного стекла); 3) стекловатые, типичные для излившихся пород.

Текстура (сложение) характеризует пространственное расположение частей породы в ее объеме «рисунок» породы. Для магматических пород характерны следующие текстуры: 1) массивная равномерное, плотное расположение минералов; 2) полосчатая—чередование в породе участков различного минерального состава или различной структуры; 3) шлаковая порода, содержащая видимые глазом пустоты.

Осадочные породы слагают самые верхние слои земной коры, покрывая своеобразным чехлом породы магматического и метаморфического происхождения. Любая находящаяся на земной поверхности порода подвергается выветриванию, т. е. разрушительному воздействию воды, колебаний температур и т. д. В результате даже самые массивные, прочные магматические породы постепенно разрушаются, образуя обломки разных размеров и распадаясь до мельчайших частиц.

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. 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  породы разнообразны по химическому  составу. Это могут быть алюмосиликаты, карбонаты, оксиды, сульфаты и др. Осадочные породы залегают в виде слоев, которые образуются в процессе периодического накопления осадков в водной и воздушной среде.

По способу своего образования  осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии,конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные,биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических веществ (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных горных пород, связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных геологических тел (пластов).

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы; воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма — высокие температуры и давления.

Типичными метаморфическими горными  породами являются гнейсы, разные по составу кристаллические сланцы, контактовые роговики, скарны, амфиболиты, мигматиты и др. Различие в происхождении и, как следствие этого, в минеральном составе горных пород резко сказывается на их химическом составе и физических свойствах. Наиболее прочными и устойчивыми метаморфическими породами являются кварциты. Физико-механические свойства метаморфических горных пород во многом очень близки к магматическим, что обусловлено наличием у них жестких, преимущественно кристаллизационных связей.

5. Понятие о геохронологии Земли и возрасте горных пород.

Установление  возраста горных пород необходимо для  оценки их свойств и определения положения среди других пород. Различают абсолютный и относительный возраст горных пород.

Абсолютный  возраст — это продолжительность существования («жизни») породы, выраженная в годах. Для его определения применяют методы, основанные на использовании процессов радиоактивных превращений, которые имеют место в некоторых химических элементах (уран, калий, рубидий и др.), входящих в состав пород. С помощью одних элементов устанавливают возраст в миллионах лет, другие дают возможность вычислить более короткие отрезки времени. Так, зная, какое количество свинца образуется из 1 г урана в год, определяя их совместное содержание в данном минерале, можно найти абсолютный возраст минерала и той горной породы, в которой он находится. Это позволяет определять возраст в миллионах лет. По углероду ИС, период полураспада которого равен 5568 лет, можно устанавливать возраст более молодых образований. Абсолютные значения возраста горных пород приведены в геохронологической шкале.

Относительный возраст позволяет определять возраст пород относительно друг друга, т. е. устанавливать, какие породы древнее, какие моложе. Для установления относительного возраста используют два метода: стратиграфический и палеонтологический.

Стратиграфический метод применяют для толщ с ненарушенным горизонтальным залеганием слоев. При этом считают, что нижележащие слои (породы) являются более древними, чем вышележащие.

Палеонтологический  метод позволяет определять возраст осадочных пород по отношению друг к другу независимо от характера залегания слоев и сопоставлять возраст пород, залегающих на различных участках,  В основу метода положена история развития органической жизни на Земле. Животные и растительные организмы развивались постепенно, последовательно. Остатки вымерших организмов захоронялись в тех осадках, которые накапливались в тот отрезок времени, когда они жили.

Зная последовательность и период жизни вымерших организмов, по их остаткам можно определить относительный  возраст слоев осадочных пород.

Шкала геологического времени Земли. Все геологическое время разделили на отрезки. Так была создана геохронологическая шкала. Для слоев пород, которые образовались в эти отрезки времени, были предложены свои названия, что позволило создать стратиграфическую шкалу.

Самый длительный отрезок времени - эон. Самый короткий отрезок - век. Толщу, образующую в течение века, называют ярусом. Каждый отрезок времени получил наименование и обозначение в виде индекса, а на геологических картах - свою окраску. Так, современный период называют четвертичным, его индекс - Q; на геологических картах для его обозначения принят серо-зеленый цвет. Самый древний период - кембрийский.

Периоды делят  на эпохи (отделы), например, триасовый период, подразделяют на нижнюю (T1), среднюю (Т2) и верхнюю (Т3) эпохи. Каждую эпоху разделяют на века (ярусы) например K2dat, что читается как меловой период, верхняя эпоха, датский век. Верхний индекс дает наименование века. Современный четвертичный период имеет деление на эпохи, обозначенные римскими цифрами — QI, QII, QIII и QIV. Кроме того, перед индексом Q ставят знаки, обозначающие генезис (происхождение) пород, например, aQIV — породы аллювиального (речного) происхождения, eoQII—эолового (ветрового) генезиса, mQI—морского происхождения и т. д.

Инженеры-строители  должны знать, что понимают под возрастными  индексами горных пород, и использовать это в своей работе, чтении геологической  документации (карт и разрезов) при  проектировании зданий и сооружений.

Шкала геологического времени Земли.