Минеральный состав, пористость - прочность
| Минералогический тип | Прочность породы, МПа при пористости | ||
| 0-5 % | 5-20 % | 20-40 % | |
| Авгитовый | 147,3 | 112,3 | 62,0 |
| Гиперстеновый | 167,0 | 128,5 | 58,5 |
| Оливиновый | 224,0 | 140,7 | 75,6 |
Примечание: Авгит - Ca (Mg,Fe)Si2O6 - Ca (Al,Fe,Ti)AiSiO6 ), гиперстен-`(Mg, Fe)SiO3 относятся к группе пироксена – метасиликата с радикалом SiO3 в виде бесконечных цепочек, построенных из кремнекислородных тетраэдров, важные породообразующие минералы изверженных пород. Оливин – (Mg,Fe)2SiO4
Тип структуры – плотность, прочность
| Структура | Плотность, г/см3 | Временное сопротивление сжатию, МПа | Скорости продольных волн, м/с | Модуль упругости Е×103 МПа |
| Миндалекаменная | 2,66 | |||
| Массивная | 2,78 |
Характер выветривания – прочность, морозостойкость
| Общее состояние породы | Прочность, МПа | Морозостойкость |
| Порода свежая (все плагиоклазы свежие) | 87-132 | До 100 |
| Слабо выветрелая (до 50% полевых шпатов начали разрушаться) | 64-82,1 | 25, реже 35 |
| Средневыветрелая (до 50% полевых шпатов полностью изменены) | 41-59,6 | 8-14 |
| Значительно выветрелая (все полевые шпаты полностью изменены) | 18,8-28,0 | 4-12 |
Примечание: Плагиоклаз – минерал из группы полевых шпатов - NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8 (изоморфные замещения)
Породы с жесткими структурными связями – метаморфические породы
Типы метаморфических пород
| Метаморфические горные породы | |||||||||
| Катаклазированные (метаморфизм одностороннего давления при небольшой нагрузке и температуре) | Термально метаморфизованные (изменение состава и свойств горных пород под влиянием тепла без привноса вещества) | Динамотермально-метаморфизованные (изменение горных пород при сравнительно низкой температуре под влиянием высокого давления при складкообразовании) | |||||||
| Брекчии –обломочная сцементированная горная порода | Катаклазиты- Раздробленные породы | Милониты- Раздробленные и тонкоперетертые породы | Роговики-породы, образующиеся при внедрении магмы в зоне контакта | Мраморы | Кварциты | Гнесы-порда, характеризующаяся отчетливо выраженной параллельной текстурой | Кристаллические сланцы образуются из других пород при метаморфизме и перекристаллизации в твердом состоянии | Зеленые сланцы-измененные метаморфизмом породы основного состава | Хлоритовые сланцы- породы с чачуйчатой структурой, состоят преимущественно из хлорита |
Особенности:
1. Состав: силикаты, карбонаты, железистые;
2. Характер связей: химические, ковалентные, ионные;
3. Твердость и прочность высокая;
4. Анизотропия свойств;
5. Выветриваются: гидрослюды, каолиниты, смектиты.
Показатели физико-механических свойств метаморфических пород
| Породы | Плотность, г/см3 | Пористость, % | Предел прочности на сжатие, Rсж МПа |
| Кварциты | - | 0,2-0,3 | 150-200 |
| Гнейсы | - | - | 80-100 |
| Мрамор | До 200 | ||
| Глинистые сланцы | 2,50-2,63 | - | 42-110 |
| Аспидные сланцы | 2,49-2,61 | 7,7-12,5 | 30-150 |
Породы с жесткими структурными связями –осадочные породы. Скальные и полускальные.
Крупнообломочные: конгломераты, брекчии.
Особенности:
1. Состав: обломки различных пород + цемент;
2. Характер связей: химические, ковалентные, ионные;
3. Скальные и полускальные определяются цементом. Граница σ сж 50 МПа;
4. Пористость –высокая;
5. Выветриваются, не водостойкие, не морозостойкие.
Среднеобломочные: песчаники.
Особенности:
1. Состав: песчаные частицы + цемент;
2. Характер связей: химические, ковалентные, ионные;
3. Свойства определяются цементом (тип цемента: контактовый, базальный) и его составом (железистый, глинистый).
4. Скальные и полускальные определяются цементом. Граница σ сж 50 МПа;
5. Пористость –высокая;
6. Выветриваются, не водостойкие, не морозостойкие.
Показатели физико-механических свойств осадочных сцементированных пород
| Породы | ρ | n | Водопог-лощение, % | Rсж, 105 Па | Кр | |
| Сухое сост. | Водонас. сост. | |||||
| Конгломераты | 2,42 | - | 30-250 | - | - | |
| Песчаник | 2,32 | 2,11 | 0,95 | |||
| Алевролиты | 2,35 | - | 0,41 | |||
| Аргиллит | 2,55 | 3,6 | 0,7 | - | - | |
| Песчаник кварцевый с глинистым цементом | 2,69 | 1,44 | 0,55 | 0,84 | ||
| Песчаник полимиктовый с глинисто-карбонатным цементом | 2,72 | 0,66 | 0,24 | 0,64 |
ρ - плотность, г/см3;n – пористость, %; Кр - коэффициент размягчени
Породы с жесткими структурными связями: химические и биохимические
Особенности:
1. Состав: простые соли – карбонаты, сульфаты, галоиды;
2. Характер связей: химические, ионные;
3. Преимущественно полускальные;
4. Растворимые: галоиды > сульфаты > карбонаты;
5. Карстовые процессы, образование доломитовой муки.