Общие сведения о горных породах

Введение

    Курс «Физика горных пород и процессов» рассчитан на изучение физико-технических свойств горных пород и происходящих в них физических процессов.

    Физико-технические параметры пород находят широкое применение, на всех стадиях горного производства, начиная с разведки месторождения полезных ископаемых и заканчивая их переработкой. В частности, геофизические методы разведки основаны на изучении различий между физическими характеристиками полезного ископаемого и вмещающих пород. На использовании свойств основаны гравитационные методы обогащения, флотация, магнитные, электрические и другие виды сепарации.

    Не менее важно знание свойств горных пород при решении вопросов вскрытия, выборе системы разработки и выполнении расчетов технологических процессов добычи. Физико-технические характеристики пород влияют также на их транспортирование, складирование и отвалообразование.  

    Настоящая методическая разработка предназначена дл выполнения курсовой работы студентами дневного и заочного обучения по направлению 130400 «Горное дело», специальностей 130403 «Открытые горные работы» и 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

     Курсовая работа является самостоятельной работой студента, выполняемой под руководством преподавателя. Цель курсовой работы – приобретение навыков по определению и расчету физико-технических свойств горных пород, а также их использование в технологических процессах горного производства.

    Темой курсовой работы является определение физико-технических свойств, указанной в задании, горной породы. Работа состоит из пояснительной записки и графической части.

    В методической разработке даны указания об общей организации выполнения курсовой работы, приведены требования к оформлению пояснительной записки и графики, методики расчета к определению физико-технических свойств горных пород и основных физических процессов, порядок ее выполнения и защиты. 

 

 

Структура и текстура

 

Обычно базальты это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекловатой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20-25 % от массы породы. При застывании магмы базальтового состава возникает характерная для базальтовых массивов столбчатая или (реже) подушечная отдельность.Текстура базальтов может быть: плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются кварцем, халцедоном, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минерала.

Состав

Минеральный состав. Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространенным акцессорным минералом является апатит.

Химический состав. Содержание кремнезёма (SiO2) колеблется от 45 до 52-53 %, сумма щелочных оксидов Na2O+K2O до 5 %,в щелочных базальтах до 7 %. Прочие оксиды могут распределяться так: TiO2=1.8-2.3 %; Al2O3=14.5-17.9 %; Fe2O3=2.8-5.1 %; FeO=7.3-8.1 %; MnO=0.1-0.2 %; MgO=7.1-9.3 %; CaO=9.1-10.1 %; P2O5=0.2-0.5 %;ми — такие базальты называются мандельштейнами.

Происхождение

Базальты образуются при застывании излившегося на поверхность Земли, подразумевая под этим и дно океана, силикатного магматического расплава основного (базальтового) состава. Формы залегания — потоки и покровы, разделенные отложениями пирокластического (туфового) или осадочного материала. Мощность единичных потоков базальтовых лав, обладающих в расплавленном состоянии малой вязкостью, обычно невелика [1]. Происхождение базальтовой магмы по одной из гипотез состоит в частичном плавлении типичных мантийных горных пород, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита (исходной породы), физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.

Применение

Базальт используют как сырье для щебня,так и для производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона. Кузов первого российского суперкара «Маруся» модификации B1 был сделан из базальтового волокна.

Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.(Огарокова Илия все называли Огароков Форест)

 

Введение

    Курс «Физика горных пород и процессов» рассчитан на изучение физико-технических свойств горных пород и происходящих в них физических процессов.

    Физико-технические параметры пород находят широкое применение, на всех стадиях горного производства, начиная с разведки месторождения полезных ископаемых и заканчивая их переработкой. В частности, геофизические методы разведки основаны на изучении различий между физическими характеристиками полезного ископаемого и вмещающих пород. На использовании свойств основаны гравитационные методы обогащения, флотация, магнитные, электрические и другие виды сепарации.

    Не менее важно знание свойств горных пород при решении вопросов вскрытия, выборе системы разработки и выполнении расчетов технологических процессов добычи. Физико-технические характеристики пород влияют также на их транспортирование, складирование и отвалообразование.  

    Настоящая методическая разработка предназначена дл выполнения курсовой работы студентами дневного и заочного обучения по направлению 130400 «Горное дело», специальностей 130403 «Открытые горные работы» и 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

     Курсовая работа является самостоятельной работой студента, выполняемой под руководством преподавателя. Цель курсовой работы – приобретение навыков по определению и расчету физико-технических свойств горных пород, а также их использование в технологических процессах горного производства.

    Темой курсовой работы является определение физико-технических свойств, указанной в задании, горной породы. Работа состоит из пояснительной записки и графической части.

    В методической разработке даны указания об общей организации выполнения курсовой работы, приведены требования к оформлению пояснительной записки и графики, методики расчета к определению физико-технических свойств горных пород и основных физических процессов, порядок ее выполнения и защиты. 

 

 

Общие сведения о горных породах

Горные породы – это природное агрегаты одного или нескольких минералов, образующие самостоятельные геологические тела [ 1,2,3].

По происхождению горные породы делятся на 3 группы.

  Магматические породы – образовавшиеся при застывании магмы.

Эти породы являются первичными (гранит, сиенит, дунит, габбро, базальт, диорит и др.).

Осадочные породы – породы, возникшие путем отложения (механического, химического или органического) из воды или воздуха продуктов разрушения магматических или метаморфических пород

(песчаники, известняки, доломиты, алевролиты, глинистые сланцы).

Метаморфические породы – породы, возникшие в результат преобразование магматических и осадочных пород род воздействием высоких давлений, температур и горячих газо-водяных растворов (кварцит, кристаллические сланцы , гнейсы, мрамор).

В зависимости от характера связей отдельных зерен различают следующие типы пород:

 - рыхлые породы – механические смеси различных минералов или зерен одного минерала, не связанных между собой (песок, гравий, галечник);

  - связные – породы с водно-коллоидным связями отдельных частиц между собой (глины, суглинки, ил);

- твердые (скальные и полускальные) – породы с жесткой, упругой связью между отдельными частицами.

Большинство горных пород относиться к твердым породам (кварциты, граниты, песчаники, базальты и др.).

    Свойства горных пород в первую очередь зависят от них минерального состава и строения. Содержание в породе различных минералов, выраженное в процентах, называется ее количественным минеральным составом. Под строением породы понимается их структура и текстура.

Структура - это аморфное или кристаллическое строение, форма, размер минеральных зерен и характер связей между ними (мелкозернистая, крупнозернистая, стекловатая, порфировая, обломочная).

Текстура - взаимное расположение в породе структурного однотипных частиц (массивная, пористая, слоистая).

 Пример: Роговики относятся к классу силикаты. Плотные с раковистым изломом мелкозернистые породы серого, темно-зеленого, черного иногда розовато-серого цвета. Состоят в основном из кварца и слюды (биотита), часто присутствуют полевые шпаты, гранат, магнетит, изредка роговая обманка, пироксены и другие минералы. Текстура массивная иногда пятнистая. По характеру новообразованных минералов различают роговики биотитовые, амфиболовые и другие. Образуется при контактовом метаморфизме осадочных (пес

 

База́льт — основная эффузивная горная порода нормального ряда, самая распространённая из всех кайнотипных пород. Палеотипными аналогами базальта являются диабаз и базальтовый порфирит. Интрузивными аналогами базальта являются габбро, габбро-нориты, нориты.

Структура и текстура

 

Обычно базальты это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекловатой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20-25 % от массы породы. При застывании магмы базальтового состава возникает характерная для базальтовых массивов столбчатая или (реже) подушечная отдельность.Текстура базальтов может быть: плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются кварцем, халцедоном, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минерала.

Состав

Минеральный состав. Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространенным акцессорным минералом является апатит.

Химический состав. Содержание кремнезёма (SiO2) колеблется от 45 до 52-53 %, сумма щелочных оксидов Na2O+K2O до 5 %,в щелочных базальтах до 7 %. Прочие оксиды могут распределяться так: TiO2=1.8-2.3 %; Al2O3=14.5-17.9 %; Fe2O3=2.8-5.1 %; FeO=7.3-8.1 %; MnO=0.1-0.2 %; MgO=7.1-9.3 %; CaO=9.1-10.1 %; P2O5=0.2-0.5 %;ми — такие базальты называются мандельштейнами.

Происхождение

Базальты образуются при застывании излившегося на поверхность Земли, подразумевая под этим и дно океана, силикатного магматического расплава основного (базальтового) состава. Формы залегания — потоки и покровы, разделенные отложениями пирокластического (туфового) или осадочного материала. Мощность единичных потоков базальтовых лав, обладающих в расплавленном состоянии малой вязкостью, обычно невелика [1]. Происхождение базальтовой магмы по одной из гипотез состоит в частичном плавлении типичных мантийных горных пород, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита (исходной породы), физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.

Применение

Базальт используют как сырье для щебня,так и для производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона. Кузов первого российского суперкара «Маруся» модификации B1 был сделан из базальтового волокна.

Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.(Огарокова Илия все называли Огароков Форест)

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: