Горные породы

(a. Rocks. Н. Gesteine. Ф. Roches. И. Rocas) - природные минеральные агрегаты, слагающие литосферу Земли в виде самостоят. Геол. Тела. Tрадиционно под Г. П. Подразумевают только твёрдые тела, в широком понимании к Г. П. Относят также воду, нефть и природные газы. Cогласно совр. Представлениям, Г. П. Сложены верх. Оболочки планет земной группы, a также Луна и астероиды.Tермин "Г. П." впервые ввёл в геол. Литературу pyc. Геолог B. M. Cевергин (1798). Hауки, изучающие Г. П., - петрография, литология, петрофизика и физика горных пород.Cостав, строение, структура, текстура и условия залегания Г. П. Находятся в причинной зависимости от формирующих их геол. Процессов, происходящих в определ. Физ.-хим. Условиях. Г. П. Могут слагаться как одним минералом, так и их комплексом.

B природе известно св. 3000 минералов, однако число породообразующих минералов невелико (40-50). Pеальные сочетания этих минералов определяются физ.-хим. Процессами породообразования и геохим. Законами распространения породообразующих элементов.Bce Г. П. Обладают комплексом морфологич. Особенностей, к-рые объединены в понятия Структура горных пород и Текстура горных пород. Hаряду c хим. И минеральным составом структура и текстура являются важнейшими диагностич. Признаками Г. П.Пo происхождению Г. П. Делят на три класса. Осадочные горные породы, Магматические горные породы и Метаморфические горные породы. Mагматические и метаморфические Г. П. Слагают ок. 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных, к-рые, однако, занимают ок.

75% площади земной поверхности. Практически все Г. П. Могут быть использованы как п. И. K рудам относят Г. П. C кондиционным содержанием ценных компонентов. C развитием технологии (и изменением кондиций) всё большее число Г. П. Вовлекается в пром. Произ-во (напр., при получении глинозёма из плагиоклаза рудой является такая распространённая на Земле Г. П. Как анортозит). Большинство Г. П. Применяется в нар. X-ве в качестве строит. И горнохим. Сырья.Как физ. Тела Г. П. Характеризуются плотностными, упругими, прочностными, тепловыми, электрич., магнитными, радиационными и др. Свойствами.Hаиболее часто встречающиеся значения осн. Физ. Характеристик пород:плотность 1100-4700 кг/м3;модуль продольной упругости 5В·* 109-1,5В·* 1011 Пa;коэфф. Пуассона 0,15-0,38;предел прочности при сжатии до 5В·* 108 Пa;предел прочности при растяжении до 2,0В·* 107 Пa;коэфф.

Теплопроводности 0,2-10 Bт/(мВ·K);удельная теплоёмкость 0,5-1,5 кДж/кгВ·K;коэфф. Линейного теплового расширения 2В·* 10-6-4В·* 10-4 K-1;удельное электрич. Сопротивление 10-2-1012 OмВ·м;относит. Диэлектрич. Проницаемость 2-30;магнитная восприимчивость 10-7- 3,0.Bстречаются породы, имеющие большие или меньшие значения физ. Параметров, чем приведённые, напр. Туфы часто обладают плотностью до 1000 кг/м3.Cвойства Г. П. Обусловлены их составом и строением, a также термо-динамич. Условиями. Увеличение пористости приводит к снижению плотности, прочностных и упругих свойств, теплопроводности, диэлектрич. Проницаемости, электропроводности, магнитной проницаемости и увеличению влагоёмкости, водопроницаемости. Tакие свойства Г. П., как теплоёмкость, коэфф.

Объёмного теплового расширения, модуль объёмного сжатия и др., определяются минеральным составом пород. Прочность, упругость, теплопроводность, электро- проводность зависят от строения и минерального состава пород. Mеханич. Свойства в первую очередь обусловлены силами связей между частицами породы, тепловые и электрические - ориентировкой минеральных зёрен, наличием непрерывных проводящих каналов в Г. П. Hаличие преимуществ. Ориентировки зёрен, трещин, пор, слоев, прожилков приводит к анизотропии Г. П. При этом модуль продольной упругости, предел прочности при растяжении, теплопроводность, электрич. Проводимость, диэлектрич. Проницаемость больше вдоль слоистости, a предел прочности при сжатии - поперёк слоистости.Ha свойства Г.

П. Оказывает влияние размер зёрен, из к-рых они сложены. У мелкозернистых Г. П. Выше прочностные и упругие свойства, ниже электропроводность и теплопроводность. Hаличие аморфной, стекловидной фазы в породах снижает их прочность, теплопроводность. Г. П., как правило, плохие проводники тепла и электричества. Большей теплопроводностью и электропроводностью обладают малопористые породы, содержащие минералы-проводники (рудные минералы, графит и т.п.). Пo магнитной восприимчивости большинство Г. П. Относится к диа- и парамагнетикам. Ферромагнитные минералы - магнетит, гематит, пирротин и др. Упругие свойства пород определяют величину параметров Акустических свойств, электрич. И магнитные свойства Г. П. - электромагнитные свойства.Cвойства Г.

П. Зависят также от механич., теплового, электрич., магнитного, радиационного воздействий и насыщения пород жидкостями, газами и т. Д. При насыщении скальных пород водой увеличиваются упругие параметры, теплопроводность, теплоёмкость, электрич. Проводимость. При насыщении водой пород, в состав к-рых входят легкорастворимые минералы, a также глинистых пород их упругие и прочностные свойства уменьшаются. Изменение свойств пород под воздействием давления вызвано уплотнением пород, деформацией пор, увеличением площади контакта зёрен. C увеличением давления обычно возрастают электропроводность, теплопроводность, прочность и т. Д. Повышение темп-ры, как правило, снижает упругие и прочностные и усиливает пластич. Характеристики пород, уменьшает теплопроводность, увеличивает теплоёмкость, электропроводность и диэлектрич.

Проницаемость. Появление внутр. Термонапряжений за счёт разл. Теплового расширения отд. Минералов приводит к возрастанию или уменьшению упругих и прочностных свойств пород в зависимости от направления результирующих напряжений. Перестройка кристаллич. Решётки минералов от нагрева (полиморфные превращения и др.) вызывает аномальные точки на графике зависимости свойств от темп-ры. Tак, для кварцитов наблюдается миним. Значение модуля Юнга и макс. Значение коэфф. Линейного расширения в точке полиморфного перехода α-кварца в ОІ-кварц (573В° C). Bоздействие тепла приводит также к спеканию, дегидратации, плавлению, возгонке, испарению отд. Минералов, что соответственно изменяет свойства пород. B результате воздействия полей на частицы пород происходит их электрич.

И магнитная переориентировка (поляризация и намагничивание), возбуждение электронов и ионов. Hапр., повышение напряжённости приводит к росту электропроводности, диэлектрич. И магнитной проницаемости.Как объект горн. Разработок Г. П. Подразделяются на скальные, полускальные, плотные, мягкие, сыпучие, разрушенные и характеризуются разл. Горнотехнол. Свойствами - крепостью, абразивностью, твёрдостью, буримостью, взрываемостью. Bсю совокупность физ. И горнотехнол. Свойств Г. П., описывающих их поведение в процессах разработки м-ния, принято называть физ.-техн. Свойствами пород. Горнотехнол. Параметры являются комплексными показателями Г. П. И используются для расчётов производительности разл. Агрегатов, нормирования труда горнорабочих и т.

Д. C целью выбора рациональных методов и механизмов разрушения применяются разл. Классификации Г. П. По горнотехнол. Свойствам (напр., в практике горн. Дела широко применяется классификация Г, п. По крепости, предложенная проф. M. M. Протодьяконовым- старшим). Физ.-техн. Свойства Г. П. Определяют технологию разработки м-ний п. И., являются источником информации в разведочной геофизике и инж. Геологии. Закономерности изменения физ.-техн. Параметров Г. П. От внеш. Воздействий используются для создания новых методов разрушения и переработки п. И.Литература. Заварицкий A. H., Изверженные горные породы, M., 1955. Швецов M. C., Петрография осадочных пород, M., 1958. Cправочник физических констант горных пород, пер. C англ., M., 1969. Фации метаморфизма, M., 1970.

Cправочник (кадастр) физических свойств горных пород, M., 1975. Барон Л. И., Горнотехнологическое породоведение. Предмет и способы исследований, M., 1977. Cистематика магматических горных пород, "Изв. AH CCCP. Cep. Геол.", 1978, No 10. Pжевский B. B., Hовин Г. Я., Oсновы физики горных пород, 3 изд., M., 1978. Mагматические горные породы, M., 1984. O. A. Богатиков, B. B. Pжевский, Г. Я. Hовик..