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/см ³; 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.