Какими основными свойствами и признаками характеризуют горные породы

Какими основными свойствами и признаками характеризуют горные породы thumbnail

Геологоразведочные скважины бурят в самых разнообразных геологических условиях. Поэтому и способ разрушения горных пород, тип породоразрушающего инструмента, режим его работы, крепление стенок скважины выбирают в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород, которые определяются комплексом геологических признаков (минералогическим составом, структурой и текстурой) и зависят от свойств основного минерального вещества, размера зерен, минерального цемента, пустотности, трещиноватости и др. Наиболее существенно на процесс бурения влияют следующие свойства пород:

• прочность, • хрупкость, • водопроницаемость,
• твердость, • абразивность, • трещиноватость,
• упругость, • устойчивость, • слоистость,
• пластичность, • пустотность, • плотность,
    • анизотропность.

Прочностью называется способность горных пород сопротивляться разрушению при сжатии, скалывании, растяжении и других видах деформации. Прочность горных пород зависит от многих факторов и колеблется в широких пределах.

Испытание на прочность при сжатии проводится в лабораторных условиях на гидропрессах с определением сжимающего усилия в момент разрушения образцов горной породы, изготовленных в виде куба с ребром 5 см или цилиндров диаметром и высотой 5 см.

Для определения прочности горных пород на скалывание изготавливают пластинку из породы поперечным сечением 30×15 мм и длиной 120–150 мм помещают в прибор между ножами, на один из которых действует гидравлический пресс.

Временное сопротивление горной породы растяжению определяют на образце горной породы в форме прямоугольной призмы длиной 80 мм, шириной 20 мм и толщиной 10 мм на гидропрессе, имеющем специальное приспособление.

Прочность горных пород на скалывание и растяжение значительно меньше, чем на сжатие. Если принять предел прочности породы при сжатии за 1,0, то предел прочности ее на скалывание равен 0,2–0,08, а на растяжение 0,07–0,04. Поэтому горные породы легче разрушать скалыванием, чем смятием или раздавливанием.

Сопротивление горных пород разрушению при динамических нагрузках существенно отличается от сопротивления при статическом воздействии. В связи с этим при выборе способов бурения предпочтение следует отдавать таким, при которых преобладает динамическое воздействие на породу. Динамическая прочность горных пород определяется несколькими способами: ударом на изгиб, толчением и дроблением, определением ударной вязкости. Испытание ударом на изгиб проводят на маятниковом копре Шоппера. Обычно породы, обладающие высокой твердостью, имеют сравнительно невысокую ударную вязкость. Эту зависимость необходимо учитывать при определении рациональной области применения различных способов бурения.

По коэффициенту динамической прочности Fд горные породы делят на шесть групп; к горным породам одной группы по динамической прочности могут относиться породы с различной прочностью на статическое сжатие.

Твердость есть свойство тела оказывать противодействие проникновению в него другого тела – сопротивление горной породы вдавливанию в нее другого, более твердого тела. Бурение сопровождается внедрением в породу рабочих элементов породоразрушающего инструмента, поэтому твердость существенно влияет на скорость бурения.

Существуют различные методы оценки твердости горных пород: вдавливание в породу наконечников, царапание породы; метод фиксации затухания колебаний маятника, на конце которого укреплена игла, царапающая шлифованную поверхность образца; истирание или резание породы. В геологии большое распространение имеет шкала твердости минералов Мооса, по которой условную твердость минералов определяют методом царапания; по этой шкале твердость характеризуется отвлеченным числом (номером). Для практических целей важно знать не условную или относительную твердость горной породы, а абсолютную твердость, измеряемую, как правило, в МН/м2 (кгс/см2).

В настоящее время механические свойства горных пород определяются методом, предложенным Л. А. Шрейнером. По этому методу твердость горных пород определяют путем вдавливания в шлифованную поверхность образца породы штампа с гладким торцом (пуансона) площадью 1×2 мм (для твердых пород) и 5×2 мм (для пород малой твердости)
с замером нагрузок, деформации до разрушения, параметров зоны разрушения и в вычислением показателей механических свойств.

На рис. 2.1 приведены типовые диаграммы разрушения горных пород, полученные на приборе УМГП-3. По диаграмме деформации горных пород определяются также их упругость, пластичность, хрупкость.

Упругость – свойство горных пород изменять свою форму и объем под действием внешней нагрузки и восстанавливать первоначальное состояние после устранения воздействия.

Хрупкость – свойство горных пород разрушаться без заметной пластической деформации.

Пластичность – свойство горных пород необратимо деформироваться от действия внешних сил или внутренних напряжений, т. е. претерпевать пластическую (остаточную) деформацию без нарушения сплошности материала.

Диаграмма, показанная на рис. 2.1, а, получена при испытаниях хрупких пород (гранита, кварцита). Участок OD характеризует упругую деформацию породы. На диаграмме рис. 2.1, б участок ОА соответствует упругой деформации, АВ – пластической. В точке В наступает хрупкая деформация.

Абразивность – способность горной породы изнашивать при трении разрушающий ее инструмент. При бурении абразивных горных пород за счет износа инструмента сокращается время его работы на забое. Абразивность в значительной степени зависит от твердости породообразующих минералов: повышенной абразивностью обладают породы, состоящие из зерен очень твердых минералов, связанных менее твердым цементом. Для оценки абразивности предложены различные методы, в основу которых принят один принцип – истирание эталонного предмета. На практике обычно применяют метод и прибор для определения абразивности пород по износу свинцовых шариков.

Пустотность (пористость), характеризуемая наличием в горной породе пустот, усложняет процесс бурения; пустоты могут образовываться и за счет растрескивания породы.

Трещиноватость горных пород также влияет на процесс бурения; наиболее существенно она снижает эффективность алмазного бурения.

Устойчивость – способность пород сохранять первоначальное положение при вскрытии их в массиве и не обрушаться со стенок скважины без дополнительного их крепления. В неустойчивых породах требуется закреплять скважину и принимать меры по сохранению разрушающегося керна; устойчивость зависит от характера связей в горной породе.

Водопроницаемость горных пород зависит от размера и характера пор и трещин, влияет на потери промывочной жидкости в скважине.

Плотность горных пород определяет условия транспортирования разрушенной породы на поверхность.

При определении физико-механических свойств горных пород необходимо помнить об анизотропности пород, т. е. различии значений свойств в зависимости от направления воздействия на образец.

Слоистость, сланцеватость также создают анизотропию свойств горных пород. Механические свойства многих горных пород связаны с их текстурой. Для осадочных пород характерна слоистая текстура, для метаморфических – сланцеватая, причем значения свойств породы в направлении, параллельном плоскостям напластования или сланцеватости, отличны от значений тех же свойств в перпендикулярном направлении (анизотропия). Магматические горные породы также могут быть анизотропными по механическим свойствам, если имеют текстуру, характеризующуюся ориентированным расположением кристаллов породообразующих минералов. Анизотропные горные породы при пересечении их скважиной под углом к плоскости напластования или сланцеватости (т. е. к плоскости наименьшего сопротивления породы разрушению при бурении) разрушаются на забое неравномерно, что приводит к искривлению скважины.

Читайте также:  В каком возрасте у детей накапливается опыт познания свойств

Совокупность физико-механических свойств горных пород определяет их буримость, т. е. способность горных пород сопротивляться проникновению в них породоразрушающего инструмента. Буримость горной породы характеризуется механической скоростью бурения – значением углубления скважины за единицу времени. Этот показатель очень важен, так как по буримости пород планируются и нормируются буровые работы.

2.3. Классификации горных пород по буримости
и физико-механическим свойствам

Чтобы технологически грамотно осуществлять процесс бурения, т. е. бурить быстро и дешево, необходимо знать основные физико-механические свойства горных пород, влияющие на процесс бурения, (упругие и пластические свойства, прочность, твердость и абразивную способность). К сожалению, из-за сложности методики и трудоемкости исследований, отсутствия надлежащих лабораторных баз и по другим причинам в большинстве случаев при бурении скважин таких данных нет. Поэтому в практических условиях для характеристики разбуривания горных пород пользуются обобщенным показателем – буримостью. При этом под буримостью горных пород понимают степень их сопротивляемости разбуриванию. В настоящее время существуют два направления в классификации горных пород по буримости.

Одно направление при построении классификации базируется на технологических производственных показателях (в этом случае за единицу измерения буримости принимают либо величину проходки, либо скорость бурения, полученные при бурении в тех или иных породах при определенных условиях), другое – на механических свойствах горных пород.

В основу большинства классификаций горных пород по буримости положена зависимость фактической буримости пород от их петрографической характеристики, определенная путем большого числа фотохронометражных наблюдений. Разработаны и применяются при проектировании и нормировании буровых работ следующие классификации, учитывающие способ бурения:

1) для вращательного механического бурения – с двенадцатью категориями пород по буримости;

2) для вращательного бурения шнеками – с шестью категориями пород по буримости;

3) для ударного механического бурения (исключая разведку россыпных месторождений) – с семью категориями пород по буримости;

4) для ударного механического бурения при разведке россыпных месторождений – с шестью категориями пород по буримости;

5) для ручного ударно-вращательного бурения – с шестью категориями пород по буримости.

В табл. 2.1 приведены выраженная через механическую скорость примерная буримость горных пород и примерная твердость по штампу.

После осмотра и описания извлеченного из скважины керна породу относят к той или иной категории в соответствии с классификацией. Для облегчения и контроля определения горной породы и отнесения ее к соответствующей категории на месторождениях составляют эталонные коллекции пород различной буримости. Буримость зависит не только от физико-механических свойств горных пород, но и от способа бурения, типа и качества породоразрушающего инструмента, глубины скважины и режимов бурения.

По мере совершенствования буровой техники и технологии бурения показатели буримости одних и тех же пород могут изменяться. В связи
с этим нормативы на бурение, отражающие достигнутый уровень техники и технологии, необходимо постоянно корректировать.

Наиболее универсальный способ бурения – вращательный с применением породоразрушающих инструментов, армированных твердыми сплавами и алмазами. Область применения вращательного бурения твердыми сплавами ограничивается практически бескварцевыми породами малой и средней твердости и абразивности (I–VIII категории по буримости). В частности, ребристые коронки, пикобуры, долота лопастного типа, армированные резцами с заданным углом приострения, а также шарошечные долота типа М целесообразно применять при бурении пород небольшой твердости и абразивности.

Горные породы умеренной твердости и абразивности целесообразно бурить тонкостенными коронками, армированными резцами с заданным углом приострения, а также долотами уступообразной формы. Самозатачивающиеся коронки можно применять для бурения пород средней твердости и абразивности.

При ударно-вращательном бурении область использования твердых сплавов значительно увеличивается. Этот способ бурения осуществляется гидро- и пневмоударниками, а также шарошечными долотами вращательно-ударного действия. Он распространяется на все группы пород по твер дости и абразивности (V–XII категории по буримости), имеющие умеренную механическую прочность. При бурении весьма прочных горных пород эффективность применения указанных видов технических средств

снижается, тем не менее их использование весьма желательно, особенно шарошечных долот типа К, при высоких осевых нагрузках и пневмоударников, имеющих высокую энергию единичных ударов.

Область применения алмазного бурения охватывает породы от умеренно твердых и абразивных до весьма твердых и абразивных. Однослойные алмазные коронки эффективнее применять, начиная с пород средней твердости и абразивности и кончая твердыми и абразивными породами, а импрегнированные – в более твердых и абразивных породах, включая весьма твердые и абразивные.

2.4. Основные закономерности
разрушения горных пород

Основным видом деформационного процесса, под действием которого породы в процессе бурения разрушаются, является вдавливание. Рассмотрим явления, происходящие в породе при действии на нее постепенно возрастающей местной нагрузки, передающейся через штамп. Первоначально порода уплотняется в непосредственной близости от площади контакта. Затем, когда нагрузка достигает некоторого критического значения, в породе образуется конусообразная трещина, вершина которой обращена к вдавливаемому телу. При дальнейшем увеличении нагрузки трещина продолжает развиваться в глубину; при этом образуется система хаотически расположенных трещин, порода в вершине конуса раздавливается в порошок, передающий давление во все стороны.

Под влиянием этого давления порода продолжает разрушаться до образования лунки. Описанный процесс внедрения штампа составляет один полный цикл разрушения. При дальнейшем нагружеиии штампа процесс во всех трех фазах повторяется. Такая цикличность разрушения свойственна хрупким, прочным горным породам. В хрупких, но менее прочных горных породах разрушение также носит цикличный, но менее скачкообразный характер.

Разрушение малопрочных пород носит плавный характер. Рассмотрим действие динамического вдавливания (ударов) на породу. Исследованиями установлено, что в результате ударов горные породы могут разрушаться при напряжениях меньше критических, соответствующих пределу прочности. Сам механизм разрушения аналогичен описанному выше. Число ударов по одному и тому же месту может быть значительным. С увеличением силы удара число их уменьшается, и при некотором значении силы разрушение наступает после первого же удара. Таким образом, горная порода может разрушаться при действии как статических, так и динамических нагрузок. Сила удара в процессе динамического разрушения зависит от величины нагрузки и скорости ее приложения. Эффект разрушения в значительной мере зависит от формы твердого тела, которым разрушают горную породу. Все эти и некоторые другие факторы оказывают влияние на объемную работу разрушения.

3. способы бурения.
бурение глубоких скважин

Источник

  1. Виды горных пород
  2. Метасоматизм и метасоматические породы
  3. Определение возраста горных пород (окаменелостей)
  4. Месторождения
  5. Свойства и характеристики горных пород
  6. Применение горных пород
  7. Заключение

В нашей жизни мы постоянно сталкиваемся с камнями: они попадаются у нас на дороге, лежат на насыпях железнодорожных путей, из них строятся дома, здания производственных комбинатов, музеи и дворцы, прочие сооружения. Также с ними связан и наш быт: из этого материала возводятся лестницы и колонны, изготавливаются памятники, монументы, столешницы, подоконники, выполняется напольное покрытие и многое другое.

Читайте также:  Какими свойствами обладает звездочка

Что такое камни, знают все, но не все задумываются, откуда они появляются. Для геологов горная порода (ГП) – это природное вещество, состоящее из твердых кристаллов различных минералов, сплавленных в один твердый кусок. Минералы могут образовываться одновременно или в разное время, но самое важное здесь, что происходит этот процесс естественным путем, без участия человека.

Горные породы

1. Виды горных пород

Знания о видах минералов и горных пород ученики получают еще в школе, изучая географию, но многие взрослые быстро забывают о предметах, которые они проходили в пятом-шестом классе. Так вот, школьная программа утверждает, что ГП образуют твердый слой земли (кору), подразделяются на три основные категории:

  • магматические;
  • осадочные;
  • метаморфические.

1.1. Магматические

Магматические породы (МП) [1] чрезвычайно хорошо распространены в верхней части земной коры (составляют около 95%), имеют вулканический характер, образуются из расплавленного вещества. И нужно заметить, что это не только лава, извергаемая вулканами, но и такие горные образования как гранит, первоначально представляющий собой магму, затвердевающую глубоко под землей.

Гранит составляет большую часть всех континентов, а на морском дне формируется такая горная порода как базальт. Значительные залежи гранита встречаются на Гавайях, на северо-западе США, в Исландии. Гранитные породы могут быть очень старыми, считается, что возраст некоторых австралийских гранитов превышает четыре миллиарда лет. Хотя эти ГП в течение длительного времени подвержены геологическим изменениям, современной науке порой трудно определить, какой у них точный возраст.

Горные породы

Магматические породы имеют свою достаточно сложную классификацию, подразделяются на виды:

  • ультраосновные (с содержанием диоксид кремния SiO2 от 30 до 45 %);
  • основные (SiO2 от 45 до 52 %);
  • средние (SiO2 от 52 до 63 %);
  • кислые (SiO2 от63 до 78 %);
  • ультракислые (SiO2 свыше 78 %).

В свою очередь все эти МП могут быть плутоническими (интрузивными), вулканическими (экструзивными) и гипабиссальными, к тому же еще делятся на подотряды и серии. Например, в отряде кислых плутонических пород имеются нормальнощелочные, умереннощелочные, щелочные подотряды, нормальнощелочной подотряд при этом дробится на группы гранодиоритов (гранодиорит, тоналит), лейкогранитов (лейкогранит, лейкоплагиогранит) и гранитов (гранит, плагиогранит).

Всего в классе магматических пород насчитывается более 700 типов, известных человечеству, яркими представителями их являются диорит, андезит, гранит, порфир, габбро, риолит и базальт. Все камни могут иметь разную текстуру:

  • мелкозернистую (афанитовую);
  • крупнозернистую (фанеритовую);
  • порфировую (неравномерно зернистую);
  • пегматитовую, с кристаллами более 1 см в диаметре;
  • стекловидную, ярким примером которой является обсидан;
  • пирокластическую, не содержащую кристаллов, по внешнему виду напоминающую осадочные породы (например, туф).

Плутонические породы обычно имеют фанеритовую, порфировую и пегматитовую текстуру, а вулканические – стекловидную, афанитовую или пирокластическую структуру. Еще МП классифицируются по происхождению, минералогии, химическому составу и геометрии магматического тела.

1.2. Осадочные

Осадочные породы (ОП) образуются из размытых фрагментов других горных пород или даже из останков животных и растений. Эти фрагменты накапливаются в низинах (на дне озер, океанов, в пустынях), затем сжимаются под весом вышележащих материалов. Здесь ОП подразделяют на обломочные и необломочные породы, первые из них представляют собой минералы и части ГП, подвергающиеся процессу выветривания. Они бывают разными по диаметрам обломков, делятся на категории:

  • гравий, с осколками диаметром более 2 мм (цементированный осадок с угловатыми краями называется брекчией, с закругленными краями – конгломератом);
  • песок (от 0,063 до 2 мм), в зацементированном виде считается песчаником;
  • ил (от 0,004 до 0,063 мм), его подвидом является алевролит;
  • глина или глинистые сланцы (менее 0,004 миллиметра), зацементированная порода здесь именуется аргиллитом.

Горные породы

Многие ОП, например, щебень и гравий, определяются в России техническими условиями [2]. В составе пород недетритового происхождения выделяют камни с осадками химических веществ, в которых накапливаются отложения в результате процесса эрозии. Также ОП могут быть образованы при вмешательстве живых организмов, в этом случае они называются биохимическими горными породами. Подвиды этого типа камней – карбонаты (известняк и доломиты), и еще существуют органические породы, к группе которых относится кремнистые составы и уголь.

1.3. Метаморфические

Метаморфические породы (МТП) [3] создаются в результате преобразования других существующих типов ГП в процессе, называемом метаморфизмом. Исходное вещество (протолит) здесь подвергается воздействию давления около 1000 Бар и более, высокой температуры (обычно от 150 до 200 ºC), тем самым претерпевая глубокие химические и физические (структурные и минералогические) изменения. Структура и характер образования зависят от исходного материала, условий метаморфизма, а также временного отрезка происходящего процесса.

Горные породы

Тепло может исходить от близлежащей магмы или источника горячей воды, а также в результате субдукции (погружения блоков земной коры одного под другой). О МТП можно рассказывать долго, поэтому отметим только самые основные моменты:

  • они составляют большую часть земной коры и около 12 % поверхности суши;
  • могут образовываться в результате тектонических преобразований;
  • метаморфические процессы вызывают множественные изменения в горных породах (осадочных и магматических), включая увеличение плотности камня, переориентацию минеральных зерен, рост наиболее крупных кристаллов;
  • существует множество различных классификаций, по которым можно сгруппировать МТП, хотя чаще всего упоминаются две основные группы – породы со слоистой и неслоистой структурой;
  • различают несколько видов метафоризма – контактный, ударный, динамический, гидротермальный, региональный.

В природе насчитывается много представителей метаморфических пород, а наиболее из них известные обычному человеку: сланец, кварцит, тектонит, антрацит, мрамор, мыльный камень, карбонат талька. Также существуют так называемые сложные породы, образуемые, например, в результате метаморфических и магматических процессов, одним из таких видов является мигматит.

2. Метасоматизм и метасоматические породы

Помимо трех видов ГП, определенных как основные, существует также метасоматические горные породы (МГП), образуемые в результате воздействия метасоматизма. Чтобы понять, что это такое, следует объяснить, что метасоматизм – процесс, вызывающий химические изменения в породах под воздействием гидротермических и других жидкостей.

Различают три стадии образования МГП (метасоматитов): раннюю щелочную, кислотную и позднюю щелочную. Продуктами первой стадии являются магнезиальные и известковые скарны, второй – грейзены и вторичные кварциты, третьей – березиты и листвениты.

Читайте также:  Какие свойства дробей вы знаете

Горные породы

Метасоматиты бывают самыми разными, часто подвержены слабым изменениям, свидетельством которых является обесцвечивание, изменение расцветки или кристалличности минералов. Иногда можно найти геохимические свидетельства метасоматических изменений, им подвержены такие химэлементы как рубидий, стронций, барий или кальций, но выявить их можно, только сравнив измененные образцы с исходными породами.

3. Определение возраста горных пород (окаменелостей)

Чтобы узнать возраст ГП, ученые используют различные методы, в науке такое изучение называют стратиграфией. Несмотря на то что поверхность Земли кажется относительно стабильной, за свои 4,6 млрд лет она существенно изменилась:

  • континенты и океаны переместились на значительное расстояние;
  • горы подверглись эрозии;
  • поменялись холодные и теплые зоны.

Возраст породы или хронология геологических изменений определяются с использованием комплексов относительных и абсолютных методов, объединенных в такое понятие как геохронология.

3.1 Относительные методы

Относительная геохронология – период какого-либо события в истории Земли по сравнению с другим временным отрезком (соотношение старше-моложе), определяется по остаткам организмов и соотношению пород. Здесь используются принципы «изначальной горизонтальности» и «наложения», первый из них основан на предположении, что большая часть осадочных пород откладывается под действием силы тяжести в горизонтальных слоях. Второй пункт построен на версии, что самый старый слой будет находиться внизу, а все остальные последовательно располагаться сверху, и чем они новее, тем будут выше.

Горные породы

Также существует метод «изначальной боковой непрерывности» с утверждением, что тот или иной слой поверхности земной коры распространяется во всех направлениях, но где-то становится тоньше или полностью прерывается. Еще существует и палеонтологический способ определения, основанный на изучении эволюции животных организмов и растений, вычисляющий относительный возраст слоев по ископаемым останкам.

В этой геохронологии есть и другие пункты, но все они определяют только порядок отложений, то есть, событий в истории Земли (что произошло раньше или позже), когда они имели место быть. Для более точного определения образования породы существует абсолютная геохронология, она позволяет вычислять разницу временных отрезков, начиная от первых событий, заканчивая настоящим временем.

3.2 Абсолютная геохронология

В отличие от методов относительного определения методы абсолютного датирования обеспечивают хронологические оценки возраста геологических материалов и окаменелостей. Чтобы установить время образования той или иной породы, геологи чаще всего применяют принцип радиометрического или радиоизотопного датирования (РД), в котором берутся за основу данные о естественном радиоактивном распаде определенных элементов (например, калий и углерод).

В РД применяются разные техники, наиболее часто используемые методы датирования:

  • радиоуглеродное, учитывается количество углерода в органических остатках;
  • уран-свинцовое, основанное на измерении соотношений изотопов Pb-206 и Pb-207;
  • калий-аргоновое, определяющее даты метаморфических, магматических пород, а также зарождение слоев вулканического пепла;
  • уран-ториевое, используется для датировки пещерных образований, кораллов, карбонатов, скелетов и костей позвоночных животных.

Горные породы

Абсолютный геологический возраст относительно недавних событий может определяться с помощью термолюминесцентного или оптического датирования, по кольцам возрастных деревьев, по осадочным отложениям на дне различных водоемов (морей и глубоких озер). Существует еще и оптическое (люминесцентное) датирование, базирующееся на вычислении момента времени, когда минерал (кварц, алмаз, полевой шпат или кальцит) последний раз был отмечен на свету. Последняя методика позволяет вычислять возраст от несколько сотен до ста тысяч лет.

4. Месторождения

Области земной поверхности, где обнаруживаются скопления горных пород, называют месторождениями, в геологии – это ГП или почвы с однородными внутренними характеристиками, которые отличаются от соседних слоев. Классификация здесь может быть самая разная, например, в зависимости от вида происхождения, где различают месторождения:

  • эндогенные, связанные с магматическими процессами;
  • экзогенные, где полезные ископаемые образуются в результате механической, химической и биохимической дифференциации (осадочные породы);
  • метаморфогенные, с образованием пород под действием метаморфизма.

Горные породы

Промышленная добыча полезных ископаемых ведется с доисторических времен, а ее современные способы включают в себя разведку, анализ возможной прибыли рудника, саму добычу и рекультивацию земельных участков для других целей после ее прекращения. Но такая деятельность может оказывать отрицательное воздействие на окружающую среду, поэтому ряд стран в мире установили правила, направленные на снижение негативных влияний от горных работ.

5. Свойства и характеристики горных пород

При выборе ГП для производства рассматриваются различные свойства и характеристики материалов, от них зависит, как и в каком качестве они могут использоваться в промышленном производстве. Причем имеют значение как физические, так и химические свойства, приводится очень широкий диапазон значений, что объясняется многообразием минеральных элементов. Согласно классификации, обозначенной в физике ГП, основными группами здесь считаются свойства, зависящие от вида физического поля, среди них:

  • механические;
  • плотностные;
  • электрические;
  • радиационные;
  • волновые;
  • электрические;
  • магнитные.

Горные породы

Наиболее распространенные минералы в земной коре часто можно идентифицировать в полевых условиях, используя такие основные свойства как цвет, форма, плотность, пористость и твердость. Кроме того многие минералы обладают уникальными качествами – это радиоактивность, флуоресценция в черном свете или реакция на кислоту.

6. Применение горных пород

ГП в жизни человека применяются повсеместно, они выступают в качестве источника большинства всех имеющихся ресурсов: стройматериалов, топлива, металлов, технического и химического сырья. В отраслях народного хозяйства используются ГП самых разных видов:

  • гранит, пенза, туф, перлит, мрамор, песчаник и многие другие природные камни – в строительстве домов и прочих строений;
  • битум, щебень, гравий, бетон – в дорожном строительстве;
  • уголь, торф, горючий сланец – в топливной промышленности.

Из железных руд вырабатывают металлы, также в породах встречаются и редкоземельные элементы, драгметаллы – золото, платина, серебро. Из кварцевого песка получают стекло, а доломит является не только декоративно-облицовочным материалом, но еще встречается в составах линолеумов, мастик, герметиков, различных резинотехнических изделий.

Горные породы

7. Заключение

Горным породам отводится одна из самых главных ролей в истории Земли: если бы не было этих природных ресурсов, человечество вряд ли смогло возводить дома, вырабатывать электроэнергию и другое топливо, поддерживать промышленность и производство на должном уровне. Чтобы природные ресурсы не исчерпали себя, необходимо грамотно подходить к вопросу добычи горных пород и прочих полезных ископаемых.

Изучение характеристик и свойств горных пород, определение их возраста дает возможность человеку более рационально использовать природные ресурсы, грамотно их расходовать. Поэтому без геологии и таких ее разделов как петрология и стратиграфия не обойтись, заниматься этими науками необходимо.

Примечания:

  1. Магматические горные породы
  2. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.
  3. Метаморфические горные породы

Источник