Физические свойства горных пород (часть 1)

Физические свойства горных пород характеризуют их физическое состояние. К ним относятся: степень связности, пористость, плотность, структура, текстура, зернистость, гранулометрический состав и др.
Структура характеризует внутреннее строение, т. е. форму, размер и взаимное расположение минералов в породе, состав цемента в осадочных породах, а также вид связей между зернами.
Структура горных пород приведена в табл. 1.

Мелкозернистые породы при одинаковом минеральном составе, как правило, обладают более высокой прочностью, чем крупнозернистые или породы неравномернозернистого строения.
Прочность и устойчивость осадочных горных пород зависят главным образом от состава цементирующего вещества, а также типа цементации. По составу цементирующие вещества в осадочных породах могут быть кремнистыми, известковыми, глинистыми, а также сложными, например карбонатно-глинистыми и слюдистыми. Наиболее прочными являются кремнистые и карбонатные цементы, наименее прочными — глинистые.
Текстура горных пород характеризует закономерности в распределении и расположении структурных элементов.
Важнейшие типы текстуры горных порол приведены в табл. 2.

Для многих литологических разновидностей осадочных пород характерна слоистая текстура. На плоскостях раздела может наблюдаться повышенное содержание слюдистых минералов и остатков обуглившейся растительности, что приводит к ослаблению сцепления слоев. Слоистые породы в подземных выработках имеют более слабую сопротивляемость деформационным и разрушающим нагрузкам, чем монолитные.
Элементы строения массива (структура и текстура) во многом определяют его прочностные свойства (рис. 7).

Под плотностью горных пород и породообразующих минералов следует понимать массу единицы объема со всеми содержащимися в ее порах жидкостями и газами ρ0. Она может быть определена по формуле

где m — масса образца породы, т/м3; V — объем минеральных (твердых) частиц образца породы, м3.
Плотность некоторых горных пород и минералов приведена в табл. 3, а пористость — в табл. 4.

---