Плотные глинистые породы практически водонепроницаемы; при пластичной консистенции они чувствительны к динамическим воздействиям и легко разупрочняются. При промерзании распучиниваются, что может приводить к деформациям земляного полотна и др. сооружений.
Перечисленные свойства обусловлены содержанием в породе глинистой фракции (а также и наиболее мелких частиц - коллоидных), состоящей из глинистых минералов: каолинита, монтмориллонита, гидрослюды. При мельчайших размерах частиц они обладают огромной удельной поверхностью, обуславливающей взаимодействия частиц между собой и с поровой водой, обмен ионами и др. эффекты, в конечном счете определяющие связность породы. Даже небольшое содержание глинистой фракции (>2..3%) достаточно для проявления типичных свойств глинистых пород. При этом в глинистой породе почти всегда присутствуют пылеватая, песчаная, а иногда крупнообломочная фракции, представленные первичными минералами: кварцем, полевыми шпатами, слюдой и др.
В начальной стадии диагенеза глинистая порода представляет собой ил, влажность которого может достигать 500..600%. Состояние его (консистенция) – текучее, так что под нагрузкой он выжимается, течет.
В процессе диагенеза ил переходит в собственно глинистые породы, которые по содержанию глинистой фракции подразделяются на супеси (3..10%), суглинки (10..30%) и глины (>30%). Поскольку определение содержания глинистой фракции трудоёмко, часто используют как критерий число пластичности: при Jp<0,07- супесь, при Jp>0,17 – глина, при изменении Jp в указанных пределах – суглинок. Глины с большими значениями числа пластичности называются жирными. Песчаные фракции в них отсутствуют. В противном случае глины называют тощими.
Ориентировочно название породы устанавливается простейшими испытаниями:
- растирание на ладони руки: для супеси хорошо ощущается преобладание песчаных фракций;
- скатывание комочка породы в проволоку, для супеси проволока распадается при диаметре 4..5 мм, глина легко раскатывается в тонкую (d < 1мм) проволоку;
- проба с шариком из влажной породы: при падении шарик из супеси растекается, а из суглинка и глины форму сохраняет; при сдавливании шарика в лепешку суглинок по краям трескается, глина нет;
- на поверхность породы плоскостью ногтя провести полосу, если след блестящий – глина жирная.
- при взбалтывании размельченного кусочка глины в стакане с водой отстаивание быстрое для тощей глины и медленное для жирной.
При длительном уплотнении и обезвоживании супеси, суглинки и глины переходят в аргиллит – твёрдую камнеподобную глинистую породу. Ножом не режется, в воде не размокает. В обнажениях сильно выветривается, рассыпаясь в мелкую щебенку неправильной угловатой формы. Текстура массивная, неяснослоистая, иногда сланцеватая и плитчатая. В последнем случае аргиллиты называют глинистыми сланцами.
Особой глинистой породой является лёсс, в составе которого преобладает пылеватая фракция (до 80%, иногда больше). Характерные свойства и признаки лёсса:
- палево – или сероватожёлтый цвет;
- высокая пористость (до 50%), причём некоторые поры заметны на глаз, поэтому лёсс называют макропористой породой;
- значительная, водопроницаемость, особенно по вертикали;
- наличие в составе карбонатов, иногда в виде конкреций разной формы (журавчики, лёссовые куклы), поэтому лёссы “вскипают” под действием раствора HCL; в лёссе могут присутствовать также сульфаты (гипс);
- небольшая природная влажность (W=10..12%);
- значительная прочность в природном состоянии (влияние двух предшествующих свойств), так что лёссы способны образовывать почти вертикальные склоны значительной высоты;
- слабое развитие слоистости или ее отсутствие.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.