Признаки метаморфических пород

Декабрь 10, 2013 в Применение горных пород в строительстве

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Основные диагностические признаки, по которым производится определение наименования образцов метаморфических горных пород: цвет, текстура, структура, отличительные (особенные) признаки, минеральный состав.

Цвет образца зависит от минерального состава и отражает условия образования горной породы. Например, образец горной породы имеет зеленовато-светло-серый цвет, где первое – оттенок, второе – интенсивность окраски, третье – главный цвет образца горной породы. Зеленый цвет метаморфических грунтов часто обусловлен присутствием минералов имеющих зеленую окраску – хлоритами, серпентинами, эпидотами. Черные, бурые, красноватые цвета, возможно, говорят о присутствии железистых минералов –магнетита и гематита, а также графита и органического вещества (битума). Некоторые образцы горных пород могут иметь пеструю окраску, например

мраморы, яшмы.

Текстура грунта – пространственное расположение слагающих грунт элементов (сланцеватость, полосчатость, трещиноватость, слоистость и др.). Текстура при определении метаморфических горных пород является наиболее важным диагностическим признаком. Сланцеватая текстура – это когда горная порода состоит как бы из скрепленных между собой пластинок, где пластинчатые, игольчатые и имеющие другую форму зерна минералов располагаются по параллельным плоскостям. Толщина пластинок может быть разной – толстой, тонкой и поэтому выделяют толстосланцеватую, тонкосланцеватую, слоисто- сланцеватую текстуры. Образец с такой текстурой раскалывается по плоскостям, которые называют плоскостями сланцеватости. Сланцеватая текстура характерна для целой группы регионально-метаморфических грунтов – сланцев. Различают сланцы по минеральному составу – сланцы глинистые, тальковые, талько-хлоритовые и др. Плойчатая текстура является производной от сланцеватой текстуры. В изломе образца горной породы видны складки, плойки – следы медленного деформирования грунтов со сланцеватой текстурой под действием тектонических сил, чаще всего она наблюдается у глинистых и слюдяных сланцев. Полосчатая текстура, когда в образце видны полосы различной окраски.Границы между полосами выражены менее четко, в этом ее отличие от образцов со слоистой текстурой, наличие сланцеватости при этом необязательно. Такую текстуру имеют гнейсы, змеевики, ожелезненные кварциты (джеспилиты), иногда амфиболиты. Как разновидность полосчатой текстуры выделяют очковую текстуру, когда в полосах видны локальные утолщения (линзы, очки), что наблюдается у некоторых гнейсов и узловатых (пятнистых) сланцах. Пятнистая текстура определяется кучным размещением минералов (пятнами, узлами) по общему однородному фону породы, она характерна для узловатых (пятнистых) сланцев, яшм и мраморов.

Узорчатая текстура – когда по всему образцу видны узоры из разноцветных пятен, полос, линий, она характерна для яшм и некоторых мраморов. Однородная (массивная) текстура характерна для роговиков, скарнов,кварцитов, мраморов.

Пористой текстуры у метаморфических горных пород не бывает, т. к. они образуются при действии значительных по величине напряжений, при которых все поры смыкаются. Особенностью метаморфических горных пород является то, что они в одном образце иногда могут иметь и сланцеватость, и полосчатость, как, например, это наблюдается у амфиболитов.

Структура грунта – пространственная организация компонентов грунта,характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц,их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющим составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта. Полнокристаллическая структура характерна для грунтов, у которых все минералы смотрятся в виде кристаллов, зерен. По среднему размеру зерен выделяют: мелкозернистую (менее 1 мм), среднезернистую (от 1 до 5 мм) и крупнозернистую (более 5 мм). Гнейсы, мраморы, скарны, амфиболиты, как правило, всегда имеют полнокристаллическую структуру. Если в образце горной породы среди кристаллов примерно одного размера находятся значительно более крупные кристаллы других минералов, то такая структура называется неравномерно-зернистой или порфировидной. Она встречается у слюдяных сланцев, амфиболитов, в образцах которых иногда выделяются более крупные кристаллы минерала граната. Скрытокристаллическая структура встречается у образцов с неразличимыми невооруженным глазом минералами, их можно различить только в лупу или микроскоп. Иногда на скрытокристаллическом, тонкозернистом фоне выделяются различимые кристаллы некоторых минералов, например пирита. Скрытокристаллическая структура характерна для яшм, роговиков, большинства сланцев и кварцитов. Разновидностью скрытокристаллической структуры является роговиковая структура. Она характерна для образцов грунта с поверхностью, похожей на поверхность рога. По имени этой структуры названы метаморфические горные

породы – роговики.

Тонкозернистая структура является переходной от скрытокристаллической к мелкозернистой, когда кристаллы минералов едва различаются невооруженным глазом. Она характерна для некоторых сланцев, филлитов и кварцитов.

Чешуйчатая структура характерна для образцов с минералами, кристаллы которых имеют форму чешуек, листочков, табличек, например, для слюдяных сланцев. Волокнистая структура характерна для грунтов, у которых основную скрытокристаллическую или зернистую массу минералов пронизывают минералы другого цвета в виде волокон, это часто наблюдается у серпентинитов. Другое их название змеевики, это название дано за сходство вида поверхности серпентинитов с видом кожи змей, наблюдаемой при вращении образца грунта в лучах света.

Отличительные (особенные) признаки, которые отличают метаморфические горные породы друг от друга, связаны со свойствами слагающих их минералов. Если образец горной породы состоит преимущественно из одного минерала, то его определение можно проводить по признакам, отличающим этот минерал – по твердости, цвету черты, цвету в куске, форме кристаллов, реакции с соляной кислотой и другим признакам. Для образцов горных пород, состоящих из нескольких минералов в примерно равной пропорции, это сделать сложнее, здесь на первое место в диагностических признаках определения наименования выходят текстура и структура. По блеску как способности поверхности образца грунта отражать свет можно из сланцев выделить следующие их разновидности: глинистые сланцы– матовый блеск; филлиты – шелковистый блеск за счет присутствия тонкочешуйчатой слюды (серицита); слюдяные сланцы – серебристый блеск.По твердости, в первом приближении, можно определить образцы горных пород с минералами низкой твердости – мягкими, царапающимися ногтем(глинистые, тальк, графит, углистое вещество). Образцы горных пород с минералами средней твердости ногтем не царапаются и стекло не царапают (хлорит, серпентин, карбонаты, иногда гематит). Образцы горных пород с твердыми минералами царапают стекло (кварц, опал, халцедон, пироксены, амфиболы, полевые шпаты, гранаты, магнетит и другие минералы).

По цвету черты определяется присутствие некоторых минералов в образцах горных пород. Белую черту имеют тальк, карбонаты; темно-серую –графит, углистое вещество; черную – магнетит; красноватую, бурую – гематит. Реагируют с соляной кислотой минералы класса карбонатов – кальцит,доломит, магнезит. Такие минералы слагают мраморы, входят в состав некоторых сланцев, скарнов.

По характерному раковистому излому роговиковой структуры можно определить роговики. Форма кристаллов (зерен) в виде игл и тонких пластин, коротких столбиков характерна для минералов группы амфиболовМагнитностью обладает рудный минерал магнетит. Он совместно с
кварцем и немагнитным рудным минералом гематитом образует ожелезненные кварциты (джеспилиты). В горнодобывающей промышленности они являются ценной железной рудой.
Другие признаки – вкус, запах, горючесть и др. Минеральный состав может быть определен для некоторых образцов метаморфических грунтов визуально по их внешним признакам. Легче это
сделать для тех образцов горных пород, которые состоят из одного, двух минералов.
Минералы низкой твердости (мягкие), это те минералы, которые царапаются ногтем. К ним относятся глинистые минералы, графит, тальк. Глинистые минералы имеют различную окраску, слабоокрашенную черту, матовый блеск, низкую твердость, но иногда в зависимости от содержания кремнезема, кварца образцы горной породы, содержащие глинистые минералы, оставляют царапины на стекле.
Графит хорошо пишет на бумаге (если в образце много минерала графита и мало глинистых минералов – пишет мягко; если мало минерала графита и много глинистых минералов – пишет твердо), пачкает руки, имеет полуметаллический блеск.
Тальк, как правило, имеет очень светлую окраску с зеленоватым или голубоватым оттенком, белую черту, царапается ногтем. В отличие от глинистых минералов он жирный на ощупь.
Слюды (серицит, биотит, мусковит), хлорит, серпентин, минералы класса карбонатов, иногда гематит являются минералами со средней твердостью. Как правило, они не царапаются ногтем (но не всегда) и не царапают стекло. Слюды отличаются друг от друга цветом.
Биотит (темная слюда) в образце имеет темный цвет, а в отдельных листочках, чешуйках имеет цвет от коричневого до черно-коричневого. Он просвечивает в лучах света.
Мусковит (светлая слюда) серебристо-белого цвета с желтоватым или зеленоватым оттенком; отдельные листочки, чешуйки мусковита, как правило, бесцветные и прозрачные.
Серицит – тонкочешуйчатая разновидность мусковита с серебристым блеском. Ее присутствие в сланцах проявляется в блеске на плоскостях сланцеватости, от шелковистого (филлит) до серебристого (серицитовый сланец).
Минералы класса карбонатов определяются по следующим признакам: стекло не царапают, черта белая, реагируют с соляной кислотой. Если образец реагирует в куске – кальцит, если реагирует в порошке – доломит (порошок получают трением стекла по образцу), если реагирует в порошке при нагревании – магнезит (порошок и повышенную температуру создают за несколько приемов быстрым трением стекла по образцу). Минералы класса карбонатов входят в состав мраморов, известковистых сланцев, скарнов. Хлориты определяются по зеленому цвету с различными оттенками, слабому блеску, твердости 2.5, листовой отдельностью. Хлоритовые листочки,
в отличие от листочков (чешуек) слюд, не являются упругими. Гематит часто присутствует в ожелезненных кварцитах (джеспилитах). Цвет красный, бурый, серый до черного. Черта буровато-красная или вишнево- красная, твердость 3–6; блеск от матового до сильного металлического; не обладает магнитностью.
Кварц, халцедон, опал, полевые шпаты, магнетит, гранат, амфиболы и пироксены относятся к твердым и очень твердым минералам (царапают стекло). Кварц из-за малых размеров зерен определяется с трудом. Твердость 7, стекло царапает с характерным треском. Очень много кварца в кварцитах. гнейсах кварц находится совместно с полевым шпатом в светлых полосах.
Халцедон является некристаллической, аморфной разновидностью кварца с такой же твердостью, просвечивает на свету. Опал также является некристаллическим аморфным минералом.
Твердость 5–6.5, черта у цветных разновидностей опала слабоокрашенная. Халцедон и опал, наряду с кварцем являются основными минералами пестроцветных яшм. Полевые шпаты всегда присутствуют в гнейсах и амфиболитах. Окраска в целом светлая, от кварца отличаются стеклянным блеском по плоскостям спайности, крупные кристаллы хорошо различимы.
Магнетит часто встречается в железистых кварцитах (джеспилитах). Твердость 5.5, цвет черный, блеск металлический, черта черная, обладает магнитностью.
Амфиболы имеют густую зеленую, черно-зеленую, черную окраску, стекло царапают. Общая особенность – вытянутая игольчатая или пластинчатая форма кристаллов. Этим они отличаются от пироксенов, которые чаще имеют форму коротких столбиков, создающих впечатление, что порода состоит из изометрических зерен. Входят в состав амфиболитов, скарнов.
Гранат встречается в гнейсах, амфиболитах и других метаморфических  горных породах. Чаще всего смотрится в образцах в виде округлых кристаллов красного цвета. Блеск невыветрелых кристаллов стеклянный, у выветрелых блеск исчезает.
.После определения диагностических признаков, для исследуемого образца в первом приближении по структуре и текстуре по таблице-определителю, см. табл. 2, определяется
группа горных пород, к которой возможно принадлежит изучаемый образец.
Далее по диагностическим признакам и описанию метаморфических горных
пород определяется точное наименование образца (по строительной
классификации вид грунта). Разновидность грунта по пределу прочности на одноосное сжатие в
водонасыщенном состоянии определяется: в лаборатории – на усмотрение
в полевых условиях определяется в  полевых условиях разновидность грунта можно определить по твердости. Образцы грунтов с твердостью 5 и выше (царапают стекло) являются достаточно
прочными материалами и допускаются для применения в строительстве. Образцы грунтов с твердостью 3 и ниже без стандартных испытаний на прочность применять в промышленности строительных материалов не разрешается (как щебень для бетонов). О прочности можно судить по способности раскалываться под ударом молотка. Для пробы на прочность образец горной породы объемом около 200 см3 (приблизительно 6х6х6 см) одним-двумя ударами молотка раскалывают в щебенку. Прочный образец расколется на 2–3 куска, а непрочный или выветрелый – на много мелких кусочков. Еще прочность образца можно определить при
ударе его молотком по звуку. Для этого образец горной породы кладут на ладонь и наносят по нему не очень сильный удар молотком. Плотный и прочный камень дает ощущение упругого удара и издает звонкий звук, причем после удара молоток от образца отскакивает. Непрочный трещиноватый образец горной породы при ударе его молотком издает глухой звук.

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .