title-icon
Яндекс.Метрика
» » Показатели плотности - пористости магматических горных пород

Показатели плотности - пористости магматических горных пород

Плотность горных пород, как и любого другого тела, — масса единицы объема, т. е. объемная масса b.
Выделяют также минералогическую плотность b0, численно равную удельной массе, т. е. массе минерального вещества в единице объема.
Пористость, иначе пустотность, характеризуется коэффициентом пористости е и пористостью n, значения которых получаются из следующих зависимостей:

или с учетом влажности породы

где bw — объемная масса влажной породы; W — весовая влажность породы. Коэффициент пористости выражают в долях единицы, пористость в процентах.
С колебаниями значений показателей пористости и плотности сопряжены вариации всех других физических характеристик горных пород. В этом отношении они могут быть отнесены к группе факториальных инженерно-петрографических характеристик. В то же время сами они непосредственно связаны с изменениями вещественного состава и строения горной породы, т. е. являются результативными физическими характеристиками. Однако аналитическая форма зависимости между показателями плотности и пористости, с одной стороны, и различными физическими свойствами, — с другой, весьма сложна и зависит не только (даже не столько), например, от абсолютных значений пористости, но также (чаще — в основном) и от структуры порового пространства. Поэтому породы с одинаковыми абсолютными значениями пористости могут обладать совершенно различными показателями проницаемости, прочности, деформируемости и т. д.
По морфологическим признакам различаются несколько систем пористости (пустотности) магматических горных пород, главнейшими из которых являются: 1) межкристаллическая (межзерновая) пористость кристаллически зернистых пород; 2) трещинная пустотность; 3) пузырчатая пустотность, типичная для многих эффузивных пород.
В реальных горных породах чаще всего наблюдается сочетание двух или трех систем пустотностей. Так, в магматических породах эффузивных фаций трещинная пустотность сочетается с пузырчатой, в интрузивных породах — с межзерновой.
Нередко можно наблюдать несколько генераций пустотности, т. е. пустот, возникших на разных стадиях формирования горной породы. Пустотность первой генерации возникает в процессе образования горной породы. Таковы контракционная трещиноватость и пузырчатая пустотность эффузивных пород. Пустотности, возникающие на последующих стадиях, образуют генерации вторичной пустотности — например, тектоническая трещинная пустотность и пустотности, возникающие при выветривании.
При морфологическом сходстве систем пустотностей разных генераций их роль в формировании свойств пород может быть различной. Так, первичные пустотности часто являются «залеченными», т. е. заполненными минеральными новообразованиями, тогда как вторичные — открытыми, нередко зияющими. Они могут отличаться и по пространственно-геометрическим характеристикам.
По степени раскрытости выделяются трещины сверхкапиллярные с величиной раскрытия, не превышающей 0,25 мм, капиллярные, раскрытость которых 0,001—0,25 мм, и субкапиллярные при раскрытии менее чем 0,001 мм.
Пористость магматических пород интрузивных фаций в основном трещинная, в меньшей мере — межзерновая. В кайнотипных эффузивных породах наблюдается также пузырчатая пустотность, возникающая при выделении пузырьков газа и паров воды при остывании лавы. В зонах катаклаза и коре выветривания магматические породы приобретают повышенную трещинную пустотность, достигающую 10—20%, при поровой (межзерновой) обычно не превышающей 1—3%.
Средние значения плотности и пористости интрузивных пород характеризуются данными табл. 3. Замечено, что средние значения плотности b колеблются главным образом в зависимости от минерального состава. У гранитов они достигают 0,12, у габбро 0,30 и ультраосновных пород 0,50*10в3 кг/м3. Весьма существенно влияние на показатели плотности и пористости вторичных изменений состава и строения горной породы. Так, в коре выветривания плотность гранитов может снижаться до 2,29—2,48*10в3 кг/м3, а пористость соответственно возрастает до 25%.
Плотность эффузивных пород колеблется в значительно более широких пределах (табл. 4), в известной мере она зависит от геологического возраста породы. Так, средняя плотность палеотипных пород (например, норфиритов) мезозойского возраста 2,63, палеозойского 2,73, докембрийского 2,76*10в3 кг/м3.


title-icon Подобные новости