Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Минералогический состав скелета грунта



Весьма существенным фактором в оценке свойств твердых грун­товых частиц является их минералогический состав.

Так, один минералы (кварц, полевой шпат) менее активно взаимодействуют с водой, окружающей минеральные частицы, другие (монтморил­лонит) значительно сильнее, причем и характер взаимодействия их будет иным. Чем мельче частицы грунта, тем больше их удель­ная поверхность (на 1 см3 или на 1 г) и больше возникает цент­ров взаимодействия как с окружающей твердые частицы водой, так и в контактах самих твердых частиц. Например, частицы глинистого минерала каолина имеют удельную поверхность 10 м2/г, а монтмориллонита —800 м2/г, т.е. огромную поверхность, измеряемую сотнями квадратных метров в 1 г грунта, что несом­ненно сказывается и на свойствах природных грунтов, содержа­щих частицы монтмориллонита. Наличие в грунте частиц слюды (очень скользких, и массе ничтожно сопротивляющихся сдвигу) также существенно сказывается на физических свойствах такого вида грунтов, что и необходимо учитывать.

Минеральный состав является основной характеристикой твёрдых частиц Основные минералы в грунтах – полевые шпаты, характеризующиеся сравнительной прочностью (6), практически не растворимы в воде, входят в состав таких магматических пород как граниты, гнейсы. При выветривании пылевых шпатов образуются гидрослюды.

Слюда характерна для магматических пород, твёрдость 2-3, подвержены выветриванию.

Кальцит – твердость-3, входит в состав мрамора, известняка и других пород. Водорастворим, неустойчив к выветриванию.

Кварц – наиболее прочный из минералов, твердость-7, очень устойчив физически и химически.

Лимонит (бурый железняк) устойчив к выветриванию, твердость - 1-5.

Гипс характеризуется заметной растворимостью, неустойчив к выветриванию, твёрдость-2, слагает одноименные породы.

Глинистые минералы: — вторичные водные силикаты, алюмосиликаты и ферросиликаты, слагающие основную массу глин, аргиллитов и тонких (< 0,005 мм) фракций некоторых других осадочных пород. Наиболее распространённые представители - каолинит, монтмориллонит, бейделлит, галлуазит, иллит.

Глинистые минералы являются продуктом выветривания преимущественно алюмосиликатов и силикатов магматических и метаморфических горных пород на дневной поверхности. В процессе выветривания глинистые материалы испытывают стадийные преобразования структуры и химического состава в зависимости от изменения физико-химических условий среды выветривания и седиментации. Размеры частиц глинистых материалов в глинах большей частью не превышают 0,01 мм. По кристаллической структуре глинистые материалы относятся к слоистым или псевдослоистым силикатам.

Высокая удельная поверхность, изоморфные земещения, обилие сколов кристаллической решётки и нескомпенсированных зарядов придаёт глинистым минералам катионнообменную способность. Также они способны химически связывать воду.

В состав минералов входят слои, состоящие из кремнекислородных тетраэдров и алюмогидроксильных октаэдров, эти слои объединяются в элементарные пакеты, совокупность которых формирует частицу минерала. По набору слоёв в пакете различают несколько групп глинистых минералов:

· Группа каолинита (каолинит, галлуазит) c пакетом, состоящим из одного слоя октаэдров и одного слоя тетраэдров. Пакеты прочно связаны между собой и плотно прилегают друг к другу, в результате чего молекулы воды и катионы металлов не могут входить в межпакетное пространство и минерал не набухает в воде, а также обладает низкой ёмкостью катионного обмена (ЕКО).

· Группа монтмориллонита или группа смектитов (монтмориллонит, нонтронит, бейделлит и др.) с трёхслойным пакетом вида тетраэдр-октаэдр-тетраэдр. Связь между пакетами слаба, туда проникает вода, из-за чего минерал сильно набухает. Отличается высокой ЕКО (до 80-120 мг-экв на 100 г.).

· Группа гидрослюд (гидробиотит, гидромусковит (= иллит), вермикулит, браммалит) также с трёхслойным пакетом, но сильной связью между ними. Практически не поглощают воду и не набухают в ней. Отличаются высоким содержанием калия, поскольку его ионный радиус позволяет ему входить в пустоты структуры минерала.

· Группа хлорита с четырёхслойной набухающей структурой.

· Группа смешаннослойных минералов с чередованием пакетов различных типов. Носят названия вида иллит-монтмориллонит, вермикулит-хлорит и т.п., свойства сильно варьируют.

Состав органической части грунтов представлен торфом и гумусом. Торф представляет собой грубую полуразложившуюся массу растительных остатков, в которых можно различить исходный материал.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.