Rocas sedimentarias clásticas. Rocas sedimentarias clásticas, arenosas, arcillosas y mixtas (arena-arcillosas) Clásticas sedimentarias

Rocas sedimentarias clásticas. Rocas sedimentarias clásticas, arenosas, arcillosas y mixtas (arena-arcillosas) Clásticas sedimentarias

07.10.2023

Las rocas clásticas o clásticas (del griego klastes - fragmento) se forman a partir de fragmentos de minerales y rocas; la mayoría de las veces se acumulan como sedimentos marinos. La clasificación de las rocas clásticas se basa en el tamaño de los fragmentos (gruesos, arenosos, limosos), el grado de su redondez (redondeados y no redondeados) y la presencia o ausencia de cemento (cementados y sueltos). La clasificación de las rocas clásticas se muestra en la Tabla 2.

Rocas clásticas gruesas, o psefitas (griego psephos - guijarro), consisten en fragmentos con dimensiones superiores a 2 mm. Según su forma y tamaño, se dividen en redondeados y no redondeados, grandes, medianos y pequeños. Los fragmentos redondeados incluyen fragmentos que tienen bordes redondeados o suavizados ( cantos rodados, guijarros, grava y etc.); Los fragmentos no redondeados siempre tienen ángulos agudos ( bloques, piedra triturada, escombros). Las psefitas con fragmentos redondeados unidos por cemento se llaman conglomerados(Fig.24, a), y los que consisten en fragmentos cementados no redondeados - brechas(Figura 24, b).

Cuadro 2 Rocas clásticas.

grupo de raza

Dimensiones de los fragmentos, mm.

Rocas sueltas

Rocas cementadas

redondeado

sin redondear

redondeado

sin redondear

Clásticos gruesos (pséfitos)

Conglomerados de roca

Brechas de bloque

Guijarros, guijarros

Conglomerados de guijarros

Conglomerados de grava

Sandy (psammitas)

de grano grueso

Areniscas:

de grano grueso

de grano grueso

de grano grueso

grano medio

grano medio

de grano fino

de grano fino

Limos

Limos

limolitas

Piedras de barro

Entre las brechas se distinguen varios tipos de diferente origen. A sedimentario incluyen brechas formadas como resultado de la deposición de fragmentos de ángulos agudos de diversas composiciones en un medio acuático; brechas de deslizamiento de tierra contienen fragmentos de varios tamaños que tienen la misma composición que el cemento; brechas tectónicas tener huellas de presión, rotas por grietas; En ellos, tanto en los fragmentos como en el cemento, se encuentran a menudo superficies lisas, aparentemente pulidas: espejos deslizantes.

Rocas arenosas, o psammits (griego psammos - arena). El grupo de las psamitas incluye rocas con tamaños de fragmentos que oscilan entre 0,1 y 2 mm. Las variedades sueltas de psamitas se denominan arenas y las variedades cementadas, areniscas (Tabla 2).

Las psamitas, que consisten en granos de un mineral (cuarzo, glauconita, etc.), se denominan oligomíctico(del griego oligos - pocos, miktos - mixto), y que consta de varios minerales - polimíctico(Griego poli – muchos, miktos – mixto). Según el tamaño relativo de los granos, las psammitas se dividen en uniformemente granulado(ordenado) y heterogéneo(sin clasificar).

Según su composición mineral, se distinguen los siguientes grupos principales de rocas arenosas.

Arenas y areniscas de cuarzo, en el que además de cuarzo se encuentran como impurezas feldespatos, micas, glauconita, etc.; el cemento de dichas areniscas puede ser silíceo, arcilloso, calcáreo, ferruginoso, fosforítico, etc.

Arenas magnéticas y granates y Las areniscas están formadas por granos de cuarzo y glauconita. son raros.

Arenas y areniscas cuarzo-glauconiticas Están formadas por granos de cuarzo (20-40%) y glauconita (60-80%) con una pequeña mezcla de mica y otros minerales, dependiendo de la cantidad de glauconita y la intensidad de su color, las arenas tienen un aspecto más o menos brillante. color verde. Durante la meteorización, que va acompañada de la descomposición de la glauconita y la formación de óxidos de hierro, su color se vuelve marrón oxidado.

Arenas y areniscas ferrosas Por lo general, se trata de arenas de cuarzo y areniscas, cuyos granos están cubiertos con una costra de minerales ferruginosos de color marrón: goetita e hidrogoetita; El cemento de arenisca también es ferruginoso, por lo que el color de las rocas es marrón, desde el marrón lila hasta el marrón oxidado.

Arenas y areniscas de Arkose se forman durante la destrucción de granitoides, por lo que contienen cuarzo, feldespatos y una pequeña cantidad de minerales de color oscuro: biotita, hornblenda, piroxeno; La composición del cemento de arenisca es variada.

Grauvaca – Psamitas de color gris oscuro, marrón verdoso o marrón verdoso, a menudo densamente cementadas, compuestas principalmente por granos de minerales de color oscuro: anfíboles, piroxenos, etc. Estas son formaciones polimícticas típicas.

Limos(perder) Ylimolitas(denso) compuesto de partículas minerales que varían en tamaño de 0,1 a 0,01 mm. Los limos incluyen loess, franco arenoso (material limoso con arena), franco (material limoso con arcilla) y algunas otras rocas. Las limolitas densas tienen un cemento ligeramente diferente al cemento de las areniscas.

pelitas, o arcilla (del griego peles - arcilla), es un gran grupo de rocas formadas como resultado de la molienda de partículas minerales a tamaños de 0,01 mm o menos, que se producen en el proceso de molienda y descomposición química. En cuanto a sus propiedades básicas, las pelitas se diferencian de las rocas clásticas: al ser de tamaño pequeño, las partículas de pelita no se depositan en el fondo bajo la influencia de la gravedad, sino que forman suspensiones.

Las arcillas son rocas que forman una masa plástica con agua que al secarse se endurece, y al cocerla adquiere la dureza de la piedra. Cuando están secas, las arcillas son terrosas, sueltas, se desmenuzan y se frotan fácilmente o son muy densas. Cuando se satura de agua, esta roca se hincha, se ablanda y se convierte en una masa plástica viscosa que, con una mayor adición de agua, adquiere la capacidad de fluir; Debido a su higroscopicidad, es capaz de absorber hasta un 70% (en volumen) de agua, y después de una saturación completa con agua se vuelve impermeable y no deja pasar el agua. Las arcillas puras se llaman atrevido, A con una importante mezcla de arena - flaco. Dependiendo de la cantidad de arena existen diferentes arcillas arenosas o arenas arcillosas; las arcillas con una mezcla de carbonato de calcio se llaman calcáreas.

Caolines – Arcillas blancas compuestas de caolinita, formadas durante la meteorización de rocas feldespáticas. En la corteza erosionada, los caolines contienen impurezas de granos de cuarzo, escamas de mica y otros minerales resistentes a la intemperie que forman parte de la roca original.

En la corteza erosionada de rocas que contienen aluminosilicatos (granitoides, etc.), a menudo se encuentran rocas específicas: bauxita. Se trata de rocas densas, de color rojo, menos a menudo gris, compuestas principalmente de óxidos de aluminio, a menudo con una mezcla de óxidos de hierro, y que tienen una estructura clástica u oolítica.

Las lutitas son rocas densas y duras (dureza hasta 3) formadas como resultado de la diagénesis de la arcilla. Estos últimos pierden una serie de características, como la plasticidad y la absorción de agua.

(a. roca clástica, roca fragmentada, roca detrítica; n. klastische Gesteine, Trummergesteine; f. roches detritiques, roches clastiques, roches agregees; i. rocas detriticas, rocas clasticas), - rocas sedimentarias constituidas total o predominantemente por fragmentos de diversas rocas (ígneos, metamórficos o sedimentarios) y minerales (feldespatos, mica, a veces glauconita, vidrio volcánico, etc.).

Hay rocas clásticas: cementadas y no consolidadas (sueltas). En las rocas clásticas cementadas, los carbonatos (calcita, dolomita), los óxidos de silicio (ópalo, calcedonia, cuarzo), los óxidos de hierro (limonita, goethita, etc.), los minerales arcillosos y varios otros sirven como aglutinantes. Las rocas enfrentadas suelen contener restos orgánicos: conchas enteras o sus fragmentos: moluscos, corales, crinoideos y otros, troncos y ramas de árboles, etc.

La clasificación de las rocas enfrentadas se basa en una característica estructural: el tamaño de los fragmentos. Se distinguen las siguientes: rocas clásticas gruesas o psefitas, con fragmentos de más de 1 mm (sin cementar: bloques, cantos rodados, guijarros, piedra triturada, gruss, grava; cementadas: conglomerados, brechas, gravelitas, etc.); rocas arenosas, o psamitas, con un tamaño de partícula de 1-0,05 mm, según otra clasificación, 1-0,1 (2-0,05 mm) (arenas y areniscas); rocas limosas o limos con un tamaño de partícula de 0,05 a 0,005 mm (limos y limolitas); Rocas arcillosas, o pelitas, con un tamaño de partícula inferior a 0,005 mm (arcillas, lutitas, etc.). El límite entre aleuritas y pelitas lo marca el tamaño de partícula de 0,005 (0,01 en otras clasificaciones) mm. Las rocas arcillosas pueden ser de origen químico o clástico. También hay rocas clásticas de composición mixta, compuestas por fragmentos de diversos tamaños: arenosos, limosos y arcillosos. Estos incluyen, especialmente entre los depósitos continentales modernos, diversas margas y margas arenosas, muy extendidas. Una mayor subdivisión de las rocas clásticas dentro de subtipos estructurales se realiza según la composición mineral de los fragmentos y otras características. Las rocas clásticas también incluyen productos de erupciones volcánicas: escombros volcánicos, cenizas (rocas sueltas y sus variedades cementadas - tobas), brechas de toba y rocas de transición entre clásticas y vulcanógenas - tobas y rocas tofogénicas (ver rocas volcánicas-sedimentarias).

Con relieve disecado y alta dinámica ambiental se forman rocas gruesas, en condiciones de terreno plano y bajas velocidades de flujo de agua y aire, se forman rocas de arena, limo y arcilla. Las partículas de arcilla se depositan principalmente en aguas tranquilas. En la parte costera de los mares y océanos, los guijarros y la grava se depositan en la playa y en aguas poco profundas; a medida que se adentran en la cuenca, se reemplazan.

La capa de nuestro planeta está formada por varias rocas. Bajo los océanos su espesor es menor, bajo las colinas hay formaciones de hasta 80 km. La composición de la capa rocosa de la Tierra (litosfera) varía de un lugar a otro. Más del 10% del total es roca sedimentaria. La mayor parte (70%) cae sobre formaciones ígneas. El resto son rocas complejas resultantes de la exposición a altas presiones y temperaturas.

Definición

Las rocas son esencialmente acumulaciones de minerales. Se cree que la corteza terrestre está formada por más de 1.000 formaciones diferentes. En las rocas simples (yeso, caliza) hay un mineral. El basalto y el granito son representantes de formaciones complejas. Es el resultado de procesos sedimentarios geológicos.

Hay rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Se diferencian en su estructura interna y tienen diferentes propiedades, aunque a menudo son predecesores entre sí.

La roca sedimentaria se presenta en capas. Las partículas se depositan en él como resultado de diversos tipos de fenómenos físicos. Los más simples y comunes son: destrucción (romper, triturar), transferir, depositar y depositar. Así se forma la roca clástica. En su composición pueden predominar minerales o residuos orgánicos. Entre ellos pueden ocurrir reacciones químicas simples o complejas, cambiando propiedades existentes o formando nuevas sustancias. Pueden ocurrir en tierra o en un ambiente acuático.

Circuito

Constantemente tienen lugar varios procesos en nuestro planeta. Durante la formación de la Tierra, su superficie se fue enfriando gradualmente y se formó una corteza. Con el tiempo se espesó. Si en la superficie del planeta el régimen de temperatura depende en gran medida de la atmósfera, en sus profundidades las sustancias aún se conservan en estado fundido. El magma en forma de erupciones volcánicas a veces encuentra una salida y se enfría rápidamente.

Al estar expuesta a la intemperie y otras influencias, la roca cambia sus propiedades con el tiempo. Se desmorona, se desmorona, se fragmenta. Habiendo encontrado la constancia, las partículas se asientan, se acumulan y se vuelven más densas. En capas en movimiento se hunden gradualmente más profundamente. Las condiciones cambian, la temperatura y la presión aumentan, se produce deshidratación y se producen reacciones químicas.

La roca cambia de sedimentaria a metamórfica. Normalmente, como resultado de tales procesos, se produce un cambio en la estructura interna de los minerales. Las sustancias adquieren nuevas propiedades: fuerza, fuerza, resistencia a las influencias ambientales. Los procesos geológicos continúan. La roca se hunde más en la zona de alta temperatura. Allí primero se calienta, luego se derrite y se convierte en magma.

La rotación se produce en espiral. Con cada giro, se forman nuevas conexiones debido al hecho de que durante las transformaciones se producen transformaciones complejas. Las sustancias entran en reacciones químicas y durante el proceso de deposición se añaden nuevos componentes, que a menudo sirven como catalizadores para nuevas interacciones.

Clasificación

Las rocas sedimentarias clásticas se clasifican según el tamaño de sus partículas. Hay cuatro grupos de este tipo. Las partículas de roca mayores de 1 mm se consideran grandes; de 0,1 a 1 mm - arenoso; 0,1-0,01 mm - limoso; 0,01 - 0,001 - arcilloso.

A menudo, a la clasificación existente se le añade una división de rocas en función de los minerales predominantes y su proporción. Pueden actuar como base o enlace entre partículas (por ejemplo, areniscas de cuarzo).

Las rocas sueltas pueden volverse más densas si se cementan. El proceso tiene lugar cuando la base se expone a un aglutinante: arcilla, yeso, carbonato, hierro. Como resultado, la roca puede tener un nombre complejo, por ejemplo: arenisca silícea o calcárea. También existe una gradación por origen: río, mar, glaciar.

Estructura y textura

La roca, dependiendo de la composición de los minerales, puede tener una estructura diferente. Esta o aquella condición se caracteriza por una serie de características. Se distingue la estructura de la roca y su textura. Para la primera determinación, son importantes el grado de cristalinidad de los granos minerales, su forma y tamaño, así como la relación entre los elementos constituyentes de la base y la sustancia del cemento.

La textura es más una manifestación externa de características visibles: porosidad, masividad, esquistosidad o estratificación. Dependiendo de la combinación de estas características, el material rocoso tiene un color específico, que puede resultar decorativo.

La roca sedimentaria clástica (monomineral) tiene una textura más uniforme. Cuando dos o más elementos con diferentes características crecen juntos, se forman sustancias con composición y propiedades químicas complejas. Estas rocas (poliminerales), por regla general, tienen un color más variado.

Tamaño y forma

Una roca sedimentaria clástica con esquinas redondeadas y un tamaño de partícula superior a 100 mm se llama canto rodado. El proceso de redondeo se produce con un movimiento intensivo de material bajo la influencia de fuerzas naturales. Los fragmentos del mismo tamaño, pero de forma angular, suelen denominarse bloques. Las partículas con un tamaño de 10 a 100 mm se dividen según el mismo principio en guijarros y piedra triturada. La grava redondeada y los escombros angulares son rocas con dimensiones de 1 a 10 mm.

El aplastamiento y el rodamiento se producían con mayor frecuencia bajo la influencia del agua. Esta génesis (origen) se suele dividir en tipos de río, lago y mar. Por separado, se distinguen las rocas procesadas durante el movimiento de los glaciares.

Las arenas (partículas de 0,1 a 1 mm de tamaño) se dividen en grandes, medianas y pequeñas. El loess es una roca polimineral limosa porosa de origen limoso con fragmentos de 0,1-0,01 mm. Las partículas más pequeñas (menos de 0,01 mm) se clasifican como arcillas. Aproximadamente el 25% de su número total tiene un tamaño de grano incluso inferior a 0,001 mm.

Roca sedimentaria química

Los procesos quimiogénicos ocurren cuando varias sustancias precipitan de soluciones acuosas. Los compuestos de calcio y magnesio son principalmente importantes. Además de estos procesos, también se libera la evaporación de soluciones en un ambiente cerrado. Un rasgo característico de las rocas de origen químico es la presencia de granos de oolita (forma ovalada o elipsoidal) y esferulitas (cristales en forma de aguja). La textura y el color de los materiales pueden variar y depender de los minerales predominantes.

La roca química sedimentaria ferrosa es producto de la erosión de rocas básicas. Los compuestos de manganeso se forman debido a la coagulación de soluciones coloidales de hidróxidos. Las fosforitas y las rocas silíceas se formaron con la participación de microorganismos. Absorbieron los componentes principales del agua, los procesaron y posteriormente los depositaron en sedimentos fangosos después de su muerte. Las sales se formaron en una secuencia determinada. Primero precipitaron sulfatos (anhidrita y yeso), luego cloruros y, por último, sulfato de potasio y magnesio.

Piedra caliza - roca sedimentaria

Este es un representante de los depósitos monominerales. La piedra caliza está formada por calcita y está determinada por su reacción con el ácido clorhídrico, que tiene una manifestación violenta. Hay dos tipos de origen: quimiogénico y organogénico. Si es posible determinar de qué tipo de restos orgánicos está hecha una roca, se le asigna un nombre específico. Si es difícil de clasificar, dicha piedra caliza se define como roca de concha.

La creta estaba formada por conchas de foraminíferos, algas protozoarias y depósitos de calcita en polvo. También es un tipo de piedra caliza. El material es ampliamente utilizado en la economía y la industria nacionales.

Los procesos químicos durante la formación de piedra caliza cambian la estructura interna del material. Hay formaciones densas con cristales finos. Las variedades oolíticas tienen la apariencia de pequeñas bolas o rayos radiales. Los minerales que contienen están conectados entre sí mediante cemento de carbonato. El carbonato de calcio disuelto en el agua subterránea, que luego precipita, se convierte con el tiempo en toba calcárea (traverino). Los depósitos de calcita en las cuevas forman estalactitas y estalagmitas.

Solicitud

La roca sedimentaria se utiliza ampliamente en la industria de la construcción. Los cantos rodados se trituran y procesan para obtener material en piezas. La grava y la piedra triturada se utilizan para productos de hormigón armado y para la colocación de superficies de carreteras. Las arenas no sólo son un fino relleno para el hormigón, sino también una materia prima para el vidrio, la cerámica y los ladrillos. Las arcillas se utilizan en la producción de tejas, materiales resistentes al fuego y también son un componente de la alúmina. Algunas variedades son excelentes adsorbentes.

Las magnesitas se utilizan para fabricar materiales aglutinantes. El silicio se utiliza como material abrasivo. La tiza se utiliza para producir cal y también en la producción de productos de plástico y caucho. Las margas son la mejor materia prima para la producción de cemento.

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ROCAS SEDIMENTARIAS, ARENOSAS, ARCILLAS Y MIXTAS (ARENO-ARCILLO)

Rocas clásticas y sus clasificaciones.

Estas clases incluyen rocas sueltas conocidas: arena, piedra triturada, guijarros, grava; rocas cementadas, entre las cuales la más famosa es la arenisca, así como rocas arcillosas: arcilla, marga, marga arenosa.

Las rocas nombradas difieren mucho entre sí en composición y propiedades, pero en la naturaleza la transición de rocas clásticas a arcillosas es muy gradual, con una gran cantidad de variedades mixtas, lo que hace necesario considerar estas clases dentro de una sección.

Clasificación. La sección examina cinco clases de rocas: de grano grueso, arenosas, de grano fino, arcillosas y mixtas. Para abreviar, aceptaremos llamarlos a todos juntos clásticos y arcillosos. Como se puede observar, todos ellos se clasifican según tamaño, forma de los clastos, cementación y conectividad (Tabla 3.5).

Clásticos sedimentarios, arcillosos y mixtos.

Tabla 3.5

Estructura y tamaño de partícula, mm.

Nombre de la raza

Textura

sin cementar

cementado

Angular

Redondeado

Angular

Redondeado

1. Clásticos gruesos: más de 1000

en bloque

Conglomerado de bloques

Cantos rodados neo-rocosos (piedras)

Valunnaya

Conglomerado de roca

Guijarro

Conglomerado

Gravelita

  • 2. Clástico medio - arenoso (0,05-2):

Arenas (según fracción predominante):

grava (áspero)

Areniscas (según fracción predominante):

grava (áspero)

polvoriento (delgado)

polvoriento (delgado)

3. Clástico fino - polvoriento: 0,002...0,05

limolita

4. Micrograno - arcilloso: menos de 0,002 (0,005)

argilita

5. Mixto

Arena limo-arcillosa con cascajo y grava, cantos rodados con relleno de grava arenosa, etc.

Conglomerado arenoso, grava arenosa, etc.

marga,

Compuesto. Estas rocas están formadas por productos de destrucción y transformación mecánica y química de otras rocas de la superficie de la tierra. En la inmensa mayoría de los casos, son materiales que forman el suelo; sobre ellos se lleva a cabo la mayor parte de la construcción y otras actividades de gestión ambiental; a menudo se les llama "suelo".

La composición de las rocas clásticas y arcillosas consta de tres componentes principales: fragmentos, cemento y material arcilloso.

1. Material clastico - El componente principal de las rocas clásticas es el material pétreo formado por bloques, cantos rodados, guijarros, grava, piedra triturada, granos de arena que forman arena y polvo de mineral de cuarzo. Todo esto puede estar representado por varias rocas rocosas o semi-rocosas, y solo se puede mencionar el nombre de la roca original: piedra triturada de granito, guijarros de piedra caliza, arena de cuarzo. Los adoquines, los escombros, los guijarros y los adoquines son piedras naturales o especialmente procesadas y seleccionadas de decenas de centímetros de tamaño, que se utilizan en la construcción para pavimentar carreteras y cimentar.

Según su forma, se distinguen dos tipos principales de fragmentos: angulares y redondeados, y también hay varios tipos de transición entre ellos (Fig. 3.12).

Arroz. 3.12. Fragmentos de piedra de diversas formas: A- angular; b- redondeado (redondeado); V- semirredondeado

La morrena generalizada generalmente se llama franco grava, mientras que las inclusiones de piedra presentes en ella tienden a estar más cerca de guijarros redondeados que de escombros angulares.

1.1. Los fragmentos tienen forma angular. Se forman por erosión y rotura de pedazos del lecho de roca.

En la naturaleza, este proceso se desarrolla más intensamente en las laderas; los escombros resultantes se acumulan al pie de las laderas, formando canchales de piedra. Con relieve horizontal, los fragmentos angulares permanecen en su lugar y el proceso de desgaste se desvanece rápidamente con la profundidad. Así se forman las costras erosionadas (fig. 3.13).


Arroz. 3.13.

Los pedregales y las costras erosionadas, según el tamaño de los fragmentos, se denominan bloques, piedra triturada, gruss o cartílago. Pueden servir como material de construcción en los lugares donde se distribuyen, aunque en la construcción realmente se utiliza piedra triturada, bloques, etc. mucho más a menudo se trata de piedras trituradas artificialmente, extraídas en canteras mediante explosiones. A partir de ellos, es posible obtener materiales de construcción más duraderos que cuando se utiliza piedra natural desgastada y agrietada, sobre todo porque la mayoría de la población rusa vive en zonas planas, donde estos pedregales y costras erosionadas están prácticamente ausentes.

  • 1.2. Redondeado (redondeado) destrucción adquieren esta forma como resultado del tratamiento con agua (oleaje marino, ríos, corrientes de glaciares), con menos frecuencia, con el viento. Los cantos rodados se forman a partir de bloques de esquina, los guijarros se forman a partir de piedra triturada y la grava a partir de gruss (piedra triturada fina). Cuanto más pequeños son los fragmentos, más a menudo son redondos. Por ejemplo, en la naturaleza se encuentran arenas con fragmentos angulares, pero son extremadamente raras. Fracción de limo: los fragmentos de cuarzo de 0,002 a 0,05 mm de tamaño son siempre redondos. Debido a su pequeño tamaño, comienzan a mostrar propiedades coloidales: se pegan fácilmente y, cuando se agitan, se depositan lentamente en el agua.
  • 2. Cemento. Algunas rocas en la naturaleza se parecen en su composición a materiales artificiales tan conocidos como el mortero de cemento endurecido o el hormigón, en el sentido de que están formadas por fragmentos de piedra unidos con cemento. Es posible que la gente haya tomado prestada la idea de crear hormigón de la naturaleza. El cemento natural tiene una composición similar a algunas rocas sedimentarias químicas. Puede ser carbonatado, silíceo, sulfatado, ferruginoso y arcilloso; entonces se le llama agregado arcilloso. El cemento carbonatado tiene una composición similar a la piedra caliza química y está determinada por su reacción con el ácido. El cemento silíceo es el cemento más duradero y duro, a veces tiene un brillo grasoso y no reacciona con el ácido. El sulfato no es duradero, se raya con la uña y, a veces, se ven cristales parecidos al azúcar. El cemento ferroso se reconoce por su color oxidado. El cemento arcilloso se raya con la uña y se empapa en agua.

La formación de cemento es posible de dos formas:

  • 1) en condiciones marinas con acumulación simultánea de sedimentos químicos junto con escombros;
  • 2) debido a la precipitación de material químico del agua subterránea dentro de los estratos clásticos después de su acumulación.

Las rocas con los tipos de cementación más comunes se muestran en la Fig. 3.14.


Arroz. 3.14. Rocas con diferentes tipos de cemento: A- cemento basal; b - cemento poroso; V- contacto

3. Minerales de arcilla. En rocas gruesas, los minerales arcillosos pueden actuar como relleno entre las partículas de roca y, de hecho, actuar como cemento. Cuando los minerales arcillosos se mezclan con material arenoso y clástico fino, se forman las llamadas rocas arcillosas: margas, margas arenosas y arcillas naturales. Los minerales arcillosos adquieren el papel del componente principal, dando a toda la mezcla las propiedades de las rocas arcillosas, las principales de las cuales son la capacidad de humedad, la resistencia al agua y la cohesión: la capacidad de volverse plástica cuando se humedece y dura cuando se seca.

Estructura, granulometría y composición mineral. Estas características están estrechamente relacionadas. La estructura del material se determina en función del tamaño de las partículas. Las partículas de cierto tamaño suelen denominarse fracciones. Los límites de las fracciones se toman de acuerdo con GOST 25100-2011 "Suelos", ellos, con cambios muy pequeños, repiten los límites aceptados en la literatura geológica, solo difieren los nombres de las fracciones; Los datos geológicos se dan entre paréntesis (Tabla 3.6).

Tabla 3.6

Estructuras y composición aproximada de rocas clásticas, arcillosas y mixtas.

Estructura y fracción - tamaño de partícula.

Composición aproximada

1. Clástico grueso (pséfitas): mayor de 2 mm

Fragmentos de cualquier roca.

2. Clástico medio - arenoso (psammitas) - 0,05-2 mm

Predomina el cuarzo, puede haber feldespato, otros minerales son muy pocos

3. Clástico fino - limoso (limo) - 0,002-0,05 mm

Cuarzo: casi toda la facción.

4. Micrograno - arcillosos (pelitas) - menos de 0,002 mm (menos de 0,005 mm)

Caolinita, montmorillonita, glauconita y otros minerales arcillosos, cuarzo, limonita.

5. Mixto: clástico-arenoso, arenoso-arcilloso, etc.

Varias mezclas de partículas de las fracciones 1-4.

Se sabe que cuanto más fino se tritura el material, más rápido se disuelve y entra en reacciones químicas. Por lo tanto, entre los fragmentos de gran tamaño (bloques, cantos rodados, escombros, guijarros) se encuentran casi todas las rocas, con excepción de las más solubles: yeso, anhidrita, roca y otras sales. Entre los fragmentos de tamaño mediano se encuentra principalmente cuarzo, el mineral más resistente a la intemperie, menos comúnmente feldespato y, aún más raramente, otros minerales. Las rocas semiclásticas son arenas.

Entre las partículas finas (limosas), casi no se encuentran otros minerales excepto el cuarzo. Rocas: loess, limolita, limolita.

Las rocas microgranuladas están compuestas por caolinita, montmorillonita, hidromicas y otros minerales arcillosos. Las rocas son pura arcilla.

Rocas mixtas, con mayor frecuencia una mezcla de fracciones de arena, limo y arcilla, son arcillas, margas y margas arenosas. Los términos “arenoso-arcilloso” y “rocas arcillosas” son muy utilizados, utilizados como sinónimos.

El porcentaje en peso de partículas de diferentes fracciones se llama composición granulométrica (por personal). Para determinarlo, se pasa una muestra de suelo a través de un juego de tamices y se pesa adicionalmente cada fracción. A continuación, de acuerdo con un pequeño conjunto de reglas, la raza recibe un nombre formalmente correcto (Tabla 3.7). Esto se aplica a rocas gruesas, arenosas y en parte arcillosas no consolidadas, que se analizarán a continuación.

Tabla 3.7

División de suelos gruesos y arenosos.

Nombrar correctamente los suelos arenosos y arcillosos es una tarea importante en geología y ciencia del suelo. Varios valores tabulares de los parámetros incluidos en los cálculos de los cimientos dependen del tipo de suelo (de hecho, del nombre), lo cual es importante para los diseñadores. Por lo tanto, la composición granular, junto con otras propiedades de laboratorio de los suelos, es uno de los indicadores de propiedades más importantes y se determina en masa durante los estudios.

Origen de las rocas clásticas se muestra esquemáticamente en la Fig. 3.15.

Como puede ver, en las condiciones montañosas todo comienza con la erosión, los deslizamientos de tierra y el desprendimiento de fragmentos de piedra angulares: así de natural bloques Y grava Durante el proceso de meteorización (química), minerales de arcilla, que son fácilmente arrastrados por el agua, y si se destruyen los granitos y gneises, que son muy comunes en la naturaleza, también se forma cuarzo detrítico con partículas arenosas y limosas.

Arroz. 3.15.

Debido a la gravedad, procesos de pendiente, flujos temporales de agua y ríos, el material clástico angular llega a la costa del mar. Aquí se le suma el material formado debido a la destrucción de la orilla por las olas. En la zona del oleaje, el material pétreo se tritura aún más, los fragmentos se redondean y cantos rodados, guijarros, grava, arena Y polvo de cuarzo- material limos. Parte del material se disuelve. Las olas y las corrientes marinas transportan sedimentos a mayores profundidades, donde quizás se produzca la cementación y la transformación en análogos cementados. conglomerados, gravas, areniscas, limolitas.

Pueden ocurrir procesos similares a menor escala debido al trabajo geológico de los ríos de montaña, los glaciares y las corrientes de agua-glaciales. Si no hay una fase de redondeo, durante la cementación del material angular, brechas sedimentarias.

Brechas tectónicas se forman en zonas de perturbaciones tectónicas. El material clástico se produce por el movimiento de bloques tectónicos a lo largo de planos de falla, y la cementación se produce por la liberación de sedimentos químicos del agua subterránea que circula fácilmente por la zona fracturada.

Guijarros artificiales, playa artificial. Si es necesario aumentar el área de la playa de guijarros natural, la piedra triturada se transporta a la costa y se arroja a la zona de surf. El ritmo de redondeo de los escombros depende de la resistencia de la roca original y suele tardar varios meses, después de los cuales la playa vuelve a estar lista para su uso. Una playa artificial debe reponerse periódicamente con piedra triturada y protegerse de la erosión, ya que en la naturaleza hay procesos constantes de trituración de guijarros y arrastre con las corrientes marinas. Aumentar la superficie de playas de arena se realiza de forma similar, pero protegerlas de la erosión es aún más difícil.

Textura de rocas clásticas, arenosas y mixtas. Las rocas de este grupo tienen una amplia variedad de texturas y composición debido a la diversidad de las rocas mismas (Tabla 3.8).

En términos de densidad, las rocas pueden ser densas, porosas, micro y macroporosas, fracturadas y erosionadas. Entre las rocas de este grupo, sólo las brechas, conglomerados, gravelitas, areniscas y limolitas bien cementadas tienen texturas densas. Todas las rocas no cementadas son porosas debido a los espacios entre fragmentos y partículas: cantos rodados, guijarros, piedra triturada, grava, arena, limo, etc. Microporosas: todas las rocas arcillosas debido a microporos invisibles a simple vista.

La porosidad de las rocas clásticas y arcillosas no consolidadas puede ser del 20 al 35% y superar el 50% en el loess. Los términos ampliamente utilizados (arcilla densa, arena densa, etc.) son relativos e indican la porosidad mínima de estas rocas, que asciende al 10-25% del volumen. Para las rocas arenosas y arcillosas, la porosidad se mide durante los estudios y es un indicador mediante el cual se calcula la compresión de estas rocas en la base de las estructuras.

Según la disposición relativa de las partículas, las rocas clásticas, como la mayoría de las rocas sedimentarias, están estratificadas y no estratificadas. Las variedades estratificadas muy compactadas a veces se denominan esquistos debido a su parecido externo con un grupo de esquistos metamórficos. Por el contrario, las rocas sedimentarias de esquisto se humedecen.

En base a las conexiones entre partículas (esta característica también se puede atribuir a la estructura), las rocas clásticas se definen como no consolidadas (sueltas, sueltas), cementadas y cohesivas (sueltas). El término "conectado" se utiliza en relación con las arenas. Tabla 3.8

Texturas y algunas características de la composición de rocas sedimentarias clásticas, arcillosas y mixtas (clástico-arcillosas).

tipo de textura

Característica

1. Textura determinada por la densidad

1.1. Denso

Los poros no son visibles, el agua no se absorbe en una muestra seca: rocas clásticas cementadas

1.2. microporoso

Inherente a rocas arcillosas. La porosidad exacta se determina en el laboratorio. Algunas muestras son ligeras.

1.3. Poroso,

finamente poroso,

cavernoso

Los poros son visibles a simple vista. Esto es típico de rocas débilmente cementadas y no cementadas.

1.4. Macroporoso

El término se utiliza únicamente para el loess que no sólo tiene microporosidad, sino también poros visibles con un diámetro de aproximadamente 1 mm, llamados macroporos, visibles a simple vista.

1.5. fisurado

Hay grietas en la roca

1.6. tu eres el viento

Las grietas y huecos en la roca se ensanchan como resultado de los procesos de meteorización. La raza está debilitada.

2. Texturas determinadas por la posición relativa de las partículas en la roca.

2.1. En capas: a) macrocapas

Visible solo en afloramiento debido a cambios de color, composición y composición de la roca.

b) finamente en capas

A veces visible en muestras.

c) esquistoso

Capas finas y finas de rocas arcillosas de consistencia refractaria y dura. Las muestras se dividen en bloques de losa según el lecho.

2.2. Sin capas

Las rocas no tienen capas: loess, morrena.

3. Texturas determinadas por los enlaces entre partículas

3.1. cementado

Las partículas de roca se mantienen unidas por el cemento.

3.2. Sin cementar (suelto, suelto)

Las partículas de roca no se mantienen juntas.

3.3. Conectado (suelto)

Inherente a rocas arcillosas. La roca está conectada debido a enlaces coloidales entre partículas. La roca es plástica cuando se empapa, se vuelve dura cuando se seca, pero no es un material monolítico ni granular.

rocas arcillosas. No son material rocoso ni granular. Son plásticos y fluidos cuando se humedecen y se vuelven casi duros cuando se secan.

Propiedades hidrogeológicas y de ingeniería-geológicas de rocas clásticas cementadas. Las rocas cementadas pueden ser densas, impenetrables o porosas y permeables al agua; todo depende de la relación entre los espacios entre los fragmentos y la cantidad de cemento. También pueden fracturarse y, si la roca cementada contiene componentes de carbonato o sulfato, puede desarrollarse karst, lo que aumenta aún más la permeabilidad. Estas rocas presentan las propiedades habituales de las rocas rocosas y semirocosas. Como base son bastante fuertes e incompresibles. Como materiales trituradores para piedra triturada sólo se utilizan ampliamente areniscas y limolitas, aunque también se pueden utilizar rocas de grano grueso. Para obtener hermosas baldosas de revestimiento se utilizan brechas de mármol y areniscas y limolitas para obtener baldosas colocadas en el suelo. Incluso se utiliza arenisca fuerte y bien cementada para hacer escalones, ya que proporciona una buena superficie rugosa. No es necesario aserrar las variedades de arenisca de capa fina: producen baldosas naturales de forma irregular y son adecuadas para su colocación en caminos.

Propiedades hidrogeológicas y de ingeniería-geológicas de rocas clásticas no consolidadas. Todas las rocas no consolidadas tienen buena permeabilidad, abundancia de agua y forman acuíferos adecuados y convenientes para la explotación. Cuanto más grandes son los fragmentos, mayor es la permeabilidad y mayores los coeficientes de filtración (ver Parte II, Tabla 8.1). Los guijarros, la piedra triturada y la grava ocupan el segundo lugar en permeabilidad después de las rocas muy porosas, fracturadas y kársticas.

Las arenas también son rocas permeables. Los tamaños de los granos de arena varían de 0,05 a 2 mm. Además, el coeficiente de filtración varía diez veces: es máximo en arenas de grava y mínimo en arenas limosas.

Las arenas son las más comunes entre las rocas clásticas no consolidadas. A menudo se encuentran en la superficie, formando acuíferos subterráneos. A menudo se encuentran arenas en la sección y, cuando están cubiertas por rocas arcillosas, forman acuíferos interestratales de agua dulce. Para los fines del diseño de la construcción, los suelos gruesos y las arenas de acuerdo con GOST 25100-2011 se clasifican según la distribución del tamaño de sus partículas, el grado de saturación de agua, la porosidad y algunos otros indicadores determinados en el laboratorio.

La presencia de arcilla o agregados orgánicos reduce en gran medida la permeabilidad de las rocas no consolidadas. Los guijarros con relleno de arcilla esencialmente se convierten en rocas de baja permeabilidad. La permeabilidad de las arenas arcillosas con materia orgánica disminuye decenas de veces en comparación con rocas similares sin relleno. Como base y medio para estructuras, las rocas no consolidadas no suelen presentar dificultades, a excepción de las arenas finas y polvorientas que son capaces de presentar propiedades de arenas movedizas y heladas. Cantos rodados, bloques, guijarros, piedra triturada, grava: una base débilmente comprimible.



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