Azymut biegu – kąt zawarty między kierunkiem północy a linią biegu, mierzony od północy na prawo.
Anizotropowość – zmienne wartości niektórych właściwości fizycznych w zależności od kierunku badania.
Azymut upadu – kąt zawarty między kierunkiem północy a rzutem prostokątnym upadu na płaszczyznę poziomą, liczony zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Batolit – forma przestrzennego występowania granitu
Bieg warstwy – linia powstała jako ślad przecięcia się powierzchni warstwy z płaszczyzną poziomą.
Ciało krystaliczne – uporządkowana budowa wew. , ściśle określona regularność rozmieszczenia atomów i jonów w sieci krystalicznej
Ciała bezpostaciowe – nie wykazują prawidłowej budowy wew.
Deformacje fizyczne: ciągłe (zachowana jest ciągłość fiz. i geometryczna), nieciągła. skrytokrystaliczna
Deformacja ciągła – działają stałe siły;
Frakcja ziarnowa – przedział wielkości ziarn – pyłowa 0,002 do 0,05 mm; piaskowa 0,05 – 2 mm; skały sypkie, lite, zwięzłe
Formy przestrzennego występowania skał: warstwowa – ograniczona dwiema powierzchniami górną – strop, dolną – spąg, miąższość – grubość;
Foliacja – uwarstwienie skał metamorficznych; potencjalne miejsca osłabienia skały, określa kierunek przepływu wody;
Grunty – skały w obrębie których będzie działalność budowli, posadowienie budowli; grunty: skaliste, niespoiste sypkie, spoiste, organiczne;
Geologia inżynierska – dział geologii; metody i instrumenty zajmujące się badaniem wzajemnego oddziaływania skał i obiektów inżynierskich
Kierunek upadu – szacunkowo wyznaczony geograficzny kierunek nachylenia warstwy.
I sposób : azymut biegu, kąt upadu, kierunek upadu.
II sposób : azymut upadu, kąt upadu.
Klasyfikacja skał: magmowe (głębinowe – plutoniczne, wylewne - wulkaniczne), osadowe okruchowe, chemiczne, organiczne, metamorficzne- powstają przez przekształcenie starszych skał, podział ze względu na zaawansowanie zmian, im głębiej tym bardziej zaawansowane; metamorfizm regionalny – płytka – Epi- metamorficzne, średnia – Mezo- , głęboka – Kata- ; metamorfizm kontaktowy – na styku ze skałami magmowymi;
Minerał – pierwiastek lub związek chem. powstały w naturalny sposób w skorupie ziemskiej; minerały jasne(kwarc, skalenie, muskowit) I ciemne (biotyt, pirokseny, amfibole, oliwiny)
Mineralogia – nauka zajmująca się badaniem składu chemicznego minerałów, ich właściwości fizycznych, sposobu powstawania i występowania w przyrodzie; W budownictwie – prognozowanie zmian właściwości ośrodka gruntowego, ocena przydatności materiału mineranego
Pizoklina, monoklina – warstwa o stałej grubości leżąca pod stałym kątem
Procesy egzogeniczne – mające przyczynę na powierzchni ziemi:
Wietrzenie: niszczenie skał przez czynniki, produkty niszczenia pozostają na miejscu. Dzieli się na: fizyczne (mechaniczne, rozkład skał pod wpływem zmian temperatury), biologiczne (flora bakteryjna, rozkład fizyczny, zmiany fizyczne).
Erozja: produkty przemieszczane są w inne miejsca. Dzieli się na: fizyczne (mechaniczne, sedymentacja – osiadanie zniszczonego materiału skalnego, erozja wodna /rzeczna, morska/ – wód płynących, fale morskie – wybrzeże, pływy morskie – dno, prądy, fale tsunami, lodowce).
Procesy egzogeniczne – zachodzące pod wpływem sił zew. – nasłonecznienie, zmiana temperatury, ruchy powietrza, wody w rzekach, przemieszczanie mas lodowych
Procesy endogeniczne – pod wpływem sił wew. – ruchy górotwórcze(orogeneza)- towarzyszą im wulkanizm, plutonizm, metamorfizm; lądotwórcze(epejrogeniczne)
Podłoże budowlane -skały, w których odczuwa się naprężenia od posadowionych obiektów w wielkości 80 % naprężeń przyłożonych
Petrografia – nauka badająca skały, ich cechy fizyczne i chemiczne, rozpowszechnienie, występowanie i powstawanie
Reologia – zmiany (odkształcenia) pod wpływem czasu, obciążeń. Zmiany wewnątrzkrystaliczne
Regresja lodowca – wycofywanie się lodowca.
Rola skały w budownictwie : podłoże budowlane, materiał budowlany, surowiec do produkcji materiałów budowlanych, wodonosiec (podziemny zbiornik wód)
Skała – zespół minerałów (polimineralna), jeden minerał (monomineralna), tworzący formy przestrzenne w skorupie ziemskiej
Struktura geologiczna – określony układ skał powstały w wyniku działania procesów geologicznych. struktury można rozpatrywać w 4 skalach :
- megastruktury – rozległe obszary o charakterystycznej budowie litologii, genezie, różniące się od jednostek sąsiednich
- makrostruktury – wyodrębnione formy przestrzennego zalegania skał, które mogą być ujęte na mapach geologicznych
- mezostruktury – struktury małych rozmiarów widoczne w całości gołym okiem
- mikrostruktury – struktury mikroskopowej wielkości
Skład petrograficzny – różne rodzaje skał wchodzące w skład skały osadowej
Tiksotropia – zmiana właściwości wytrzymałościowych gruntów sypkich pod wpływem drgań dynamicznych
Transgresja lodowca – zajmowanie nowych obszarów przez ldowiec.
Translacja lodu – przesuwanie się cząsteczek lodu w obrębie sieci krystalicznej.
Typy przeobrażeń chemicznych: rozpuszczanie np. wapieni, utlenianie – skaleni, granitu
Upad – linia prosta leżąca na powierzchni warstwy wyznaczająca maksymalny spadek warstwy w danym miejscu. Bieg i upad są względem siebie prostopadle.
Układy krystaliczne- trójskośny, jednoskośny, rombowy, tetragonalny, regularny, trygonalny, heksagonalny
Wietrzenie – niszczenie skał – chemiczne – klimat wilgotny – rozpuszczanie skał, przeobrażanie się związków chemicznych w nowe związki, wody opadowe; fizyczne – klimat suchy, mechaniczne rozpadanie się skał, dobowe zmiany temperatury, zamarzanie wody w szczelinach
Właściwości fizyczne minerałów:
Twardość – wartość oporu jaki stawia materiał przy próbach zarysowania lub ścierania jego powierzchni; Skała Mohsa: talk-1, gips-2, kalcyt-3, fluoryt-4, apatyt-5, skaleń-6, kwarc-7, topaz-8, korund-9, diament-10; Twardość większości minerałów skałotwórczych mieści się między 2-7.
Łupliwość- zdolność minerału do pękania pod wpływem przyłożonej siły na części ograniczone powierzchniami płaskimi – powierzchniami łupliwości. Powierzchnie łupliwości pokrywają się najczęściej z najgęściej obsadzonymi przez jony lub atomy płaszczyznami sieci krystalicznej. Minerały mające równomiernie i gęsto obsadzoną atomami lub jonami sieć krystaliczną nie wykazują łupliwości. W zależności od łatwości rozdzielania: ł. doskonała(gips, łuszczyki) – dzielą się łatwo, gładkie powierzchnie, ł.wyraźna – skalenie – powierzchnie prawie gładkie, widoczne połyskujące, ł.niewyraźna – oliwiny - gładkie powierzchnie są rzadko spotykane i nierówne; ł. jednokierunkowa – gips, łuszczyki – blaszki, dwukierunkowa – skalenie, pirokseny, amfibole, trójkierunkowa – sól, kalcyt
Przełam – zdolność minerału do rozpadu pod wpływem sił zew. na cvzęści ograniczone nierównymi powierzchniami – pow. przełamu – muszlowy, ziarnisty, zadziorowaty, haczykowaty
Połysk – intensywność odbijania padającego na minerał światła. Im gładsze powierzchnie, tym intensywniejszy połysk. Połysk diamentowy(diament, skaleryt, cyrkon, cynober), metaliczny(galena, piryt), szklisty(kalcyt, skalenie, halit), tłusty(kwarc, kalcyt, skaleń), jedwabisty(minerały o budowie włóknistej), minerały matowe
Połysk zależy od warunków powstawania minerałów, domieszek w nim zawartych, miejsca badania
Barwa – min.barwne – stała barwa dla bryły i proszku; min.zabarwione – w bryle kolorowe, w proszku bezbarwne lub mleczne. Barwa pochodzi od domieszek i wrostków .
Przezroczystość – min.przeświecające, zmatowione wrostkami
Pokrój – zew. wygląd kryształów uzależniny od sieci przestrzennych oraz fizykochem. warunków powstawania kryształów
określanie pokroju – stosunek wysokości do szerokości i długości; Pokrój kostkowy, tabliczkowy(blaszkowy), słupkowy(pręcikowy); Pokrój tej samej substancji może być różny w zależności od warunków powstawania
Kryształy własnopostaciowe mają charakterystyczną dla siebie sieć przestrzenną, kryształ może swobodnie wzrastać we wszystkich kierunkach – wolne przestrzenie.
Kryształy obcopostaciowe nie wykształciły wszystkich charakterystycznych dla siebie elementów budowy z powodu ograniczonej przez inne kryształy swobody wzrostu – nie wykazują charakterystycznego dla siebie pokroju.
Szczotka duża, mineralna – zespół częściowo własnopostaciowych kryształów, wzrost ze wspólnego podłoża
Pokrój ziarnisty – możliwe jest rozpoznanie poszczególnych kryształów; skupienia grubo-, średnio-, drobnoziarniste
Pokrój zbity – minerały nie do rozpoznania
Powstawanie minerałów:
- krystalizacja ze stopu – następuje przez ochładzanie się stopu i krystalizację tworzących się przy tym związków chem.
Naturalny stop – magma – stop krzemianowy jest trwała tylko w określonym przedziale ciśnień i temp. Gdy warunki ulegają zmianie – ochładzanie następuje krystalizacja zawartych w magmie substancji. – skały magmowe
- krystalizacja z roztworu – odparowanie rozpuszczalnika i wytrącanie się kryształów
zagęszczenie roztworu – r.nasycony – r.przesycony – krystalizacja; minerały skał osadowych
-krystalizacja ze stanu gazowego – w kraterach, krystalizacja z gazów pochodzenia magmowego, krystaliczna siarka
Cechy określające rodzaj skały:
1. skład mineralny – jakie i ile minerałów bierze udział w budowie skały, na podstawie składu mineralnego można określić genetykę i cechy wytrzymałościowe skały
2. tekstura – sposób rozmieszczenia składników w skale i ich uporządkowanie; gąbczasta (pumeks), masywna (skały magmowe), bezładna, kierunkowa
3. struktura – sposób wykształcenia składników, wielkość i kształt ziarn, ich różnice wielkościowe
4. barwa – wypadkowa barw minerałów budujących skałę oraz domieszek barwiących
SKAŁY MAGMOWE – powstałe w wyniku krzepnięcia lawy
minerały – krzemiany metali alkalicznych – potasu, sodu, glinu, żelaza, magnezu;
- głębinowe – powolne krzepnięcie lawy magmy, jawnokrystaliczne, ułożenie przypadkowe
- żyłowe – zastyganie magmy w szczelinach, jawnokrystaliczne, duże minerały; żyłowe – pegmatyt, grubokrystaliczne, głębinowe, struktura krystaliczna
- wylewne – zastyganie lawy na powierzchni Ziemi; wylewne – struktura skrytokrystaliczna(afanitowa), str. porfirowa – ciało skalne skrytokrystaliczne nie wykrystalizowane do końca kryształy (prakryształy)
MINERAŁY SKAŁ MAGMOWYCH:
kwarc – tworzy kilka odmian polimorficznych – kwarc, trydymit, krystobalit; twardość – 7, pokrój słupkowy, kostkowy, barwa – przezroczyste bezbarwne, zabarwione
skalenie- glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia, ortoklaz, plagioklazy; twardość – 6, pokrój tabliczkowy, barwa – nieprzezroczyste, jasne, białe, żółte, zielonkawe, łupliwe w dwóch kierunkach, połysk szklisty, łatwo wietrzeją (woda, CO2), ulegają chemicznemu rozkładowi
łyszczyki – uwodnione glinokrzemiany; muskowit – jasny, mika potasowa, biotyt, ciemnobrunatna mika K-Mg-Fe, twardość 2-3, pokrój blaszkowy, barwa – jasne, ciemne, bardzo dobrze łupliwe w jednym kierunku, połysk szklisty, perłowy, muskowit jest odporny chemicznie
amfibole – minerały mieszane, uwodnione krzemiany Fe, Mg, Ca, K, Na; hornblenda, twardość 5.5, pokrój słupkowy, barwa ciemna, brunatna, zielonoczarna, doskonała łupliwość w dwóch kierunkach, połysk szklisty
pirokseny – bezwodne krzemiany wapnia, magnezu, żelaza, glinu; augit, twardość 5.5 – 6.5, pokrój – krótkie słupki, barwa – zielona, brunatna, czarna
oliwiny – bezwodne krzemiany magnezowo – żelazowe, twardość 5-7, pokrój kostkowy – sześciany, barwa oliwkowa, zielona, żółta, niełupliwe, połysk szklisty
STRUKTURY SKAŁ MAGMOWYCH :
- pełnokrystaliczna – wszystkie składniki w postaci kryształu
- jawnokrystaliczna – kryształy widoczne
- porfirowa – kryształy spojone masą mikrokryształów
- afanitowa – kryształy niewidoczne
- częściowokrystaliczna – część składników to kryształy, reszta – szkliwo
Struktura ziarnista – skała jest jawnokrystaliczna a kryształy tej samej wielkości, gruboziarnista > 5 mm, średnioziarnista 2-5 mm, drobno- < 2 mm
TEKSTURY SKAŁ MAGMOWYCH:
- bezładna – dowolne ułożenie minerałów
- fluidalna – krzepnięcie w czasie ruchu lawy
- masywna – brak wodnych przestrzeni
- porowata – wodne przestrzenie
PRZYKŁADY SKAŁ MAGMOWYCH:
Granit – jawnokrystaliczny, minerały rozmieszczone bezładnie, skały jasne, szarawe, różowe, czerwonawe, skała głębinowa, wytrzymałe mechanicznie, odporne na ścieranie, zastos – surowce skalne, krawężniki, kostka drogowa, tłuczeń. Najlepsze parametry techniczne mają odmiany drobnoziarniste, występują w postaci wielkich masywów skalnych.
Riolit – wylewny odpowiednik granitu, skała skrytokrystaliczna, porfirowa, barwa jasna, różowawa lub szarawa, skład – kwarc, skalenie, biotyt, ułożone bezładnie. Zastos. – tłuczeń drogowy, występują w postaci żył lub wielkich złóż płytko pod pow. ziemi
Sjenit, Dioryt – skały głębinowe o budowie jawnokrystalicznej, średnio i drobnoziarnistej, ciemne, tekstura bezładna, skład – prawie wyłącznie skalenie, amfibole, biotyt. Zas. jak granit, trochę gorsze właściwości technologiczne.
Gabro – skała głębinowa, jawnokrystaliczna, barwa ciemna, skład – plagioklazy, pirokseny, amfibole, oliwiny; gabro oliwinowe, gabro hiperstenowe, zastos. – kamień łupany, tłuczeń
Bazalt – skała ciemnoszara, czarna, struktura skrytokrystaliczna, melafiry, diabazy – odmiany wiekowe odporne na działanie kwasów. Bardzo duże zastosowanie ze względu na doskonałe właściwości techniczne, wyrób kruszyw, domieszki do betonów
wietrzenie – zespół procesów fizycznych i chemicznych prowadzący do zniszczenia skał.
- wietrzenie fizyczne: pod wpływem nasłonecznienia, mrozu (rozluźnienie spójności skały, a następnie jej rozkruszenie)
- wietrzenie chemiczne: niszczące działanie wody i rozpuszczonych w niej składników mineralnych; rozkład chemiczny mniej odpornych składników skały.
Zwietrzelina – materiał powstający ze zniszczenia skały.
Sedymentacja – osadzanie i gromadzenie się zwietrzeliny
Podział skał osadowych ze wzgl. na sposób powstawania i skład mineralny:
1. Skały okruchowe – wietrzenie fizyczne różnych skał; składniki allogeniczne: kwarc, skalenie, łyszczyki
2. Skały ilaste – wietrzenie fizyczne i chemiczne; przeważają produkty pochodzenia chem. minerały ilaste i tlenki glinu.
3. Skały pochodzenia chemicznego – wietrzenie chemiczne; powstają przez wytrącanie składników mineralnych z roztworu wodnego – krystalizacja minerałów.
4. Skały pochodzenia organicznego – powstają w wyniku nagromadzenia szczątków pochodzenia roślinnego i zwierzęcego.
minerały allogeniczne – te, które tworzą się poza skałą i dostają się do niej jako gotowe twory krystaliczne: kwarc, łyszczyk jasny, skalenie. Proces niszczenia podczas transportu, obtoczenie, zaokrąglenie kształtu.
Minerały autogeniczne – tworzą się wraz z powstającą skałą osadową – krystalizacja z roztworów wodnych w basenach sedymentacyjnych.
Grupa węglanów – Kalcyt, dolomit, syderyt.
Kalcyt: węglan wapnia CaCO3, twardość 3, łupliwość doskonała trójkierunkowa, pokrój słupkowy, barwa jasne kremowe, białawe, żółtawe, przezroczyste lub nie; skupienia ziarniste lub zbite – wielkie masy skalne: marmury, wapienie, kreda, formy naciekowe: stalaktyty, stalagmity.
Syderyt – węglan żelaza, tward. iłupl. jak w kalcycie, zbite skupienia o brunatnych iżółtych barwach, duża ilość substancji ilastych.
Gips – uwodniony siarczan wapnia, tward. 2, łupliwość dosk. jednokierunkowa, pokrój płytkowy lub słupkowy, barwa jasna pastelowa, przeświecająca, skupienia grubopłytkowe, włókniste, pilśniowe, połysk szklisty.
Anhydryt – bezwodny siarczan wapnia, tward. 3, łupliwość jak gips, połysk szklisty, barwa biała, szara, niebieskawa, skupienia drobnoziarniste lub zbite.
Minerały ilaste – uwodnione krzemiany glinu i żelaza – kaolinit, illit, montmorylonit. Część min. ilastych ma budowę krystaliczną; kryształy mają pokrój płytkowy, łuseczkowy lub włóknisty. Najczęściej min. ilaste występują w formach zbitych lub porowatych, tłustych w dotyku, o własnościach plastycznych, chłonnych. Należą do krzemianów pakietowych o różnej odległości między pakietami i związanej z tym różnej zdolności przyłączania cieczy. Zdolność przyjmowania wody między pakiety jest przyczyną łatwej namakalności, mięknienia i plastyczności.
Kaolinit – wyst. w skałach ilastych pochodzenia lądowego, kryształy o pokroju 6-bocznych blaszek lub łusek, tward. 1, wysoka ognioodporność, niewielka plastyczność, podstawowy surowiec do produkcji porcelany, główny składnik iłów i glin.
Illit – występuje razem z kaolinitem – skały ilaste pochodzenia lądowego, łatwo uzyskuje plastyczność po dodaniu wody, łupliwość 1-kierunkowa, doskonała, barwa biała, szarozielona, brunatna, twardość 1-2.
Montmorylonit – należy do krzemianów chłonnych, łatwo zatrzymuje wodę, tward. 1-2, barwa biała, zielona, czerwona, nie jest ogniotrwały; produkt wietrzenia chem. glinokrzemianów w wodzie morskiej.
Grupa krzemionki – opal, chalcedon; Opal – min. Bezpostaciowy; Chalcedon – min. o budowie skrytokrystalicznej; Oba mogą być zwięzłym, twardym spoiwem, tward. 6.5, barwa szarawa, czarna, brunatna, żółta, czerwona, wielobarwne – stosuje się w jubilerstwie.
1) okruchowych i ilastych
* ze wzgl. na wielkość ziaren:
psefitowa (grubookruchowa) > 2mm, frakcja żwirowa, kamienista; psamitowa – (średnio-) 2-0,05 mm, frakcja piaskowa, aleurytowa – (drobno-) 0,05-0,002 mm, frakcja pyłowa, pelitowa - <0,002 mm, frakcja iłowa.
* ze wzgl na stosunki wielkościowe między składnikami:
- równoziarnista – prawie wszystkie składniki mają zbliżone kształty i wymiary
- różnoziarnista – składniki znacznie różnią się wielkością.
2) pochodzenia chemicznego
- gruboziarnista >0,5 mm,
- średnioziarnista 0,5-0,1 mm
- drobnoziarnista <0,1 mm
- afanitowa – ziarna niewidoczne gołym okiem
3) pochodzenia organicznego
określenie struktury zależy od stopnia zachowania szczątków org.
- biomorficzna – można zidentyfikować szczątki org.
- detrytyczna – szczątki są silnie zniszczone
- bezładna – przypadkowe ułożenie składników min., skały okruchowe, chem., organiczne.
- warstwowa – charakteryzuje się zmianą barwy skały, grubości ziarna lub składu mineralnego
- spływowa – powstaje przy spływie podwodnym materiału wcześniej osadzonego
Skały o teksturach kierunkowych wykazują anizotropię własności fizycznych
- zbita – masywna, skały silnie zdiagenezowane
- porowata – obecność dużych wolnych przestrzeni między ziarnami.
Porowatość : pierwotna – słaba diageneza, wtórna – wypłukiwanie składników
skały luźne zdiagenezowane
1 gruzy brekcje
2 żwiry zlepieńce
3 piaski piaskowce
4 muły mułowce
5 lessy
1 – tworzą się najczęściej na zboczach i u podnóży wietrzejących skał (gruzy) lub w strefach silnych miażdżeń tektonicznych (brekcje)
Skład mineralny zależy od rodzaju wietrzejących skał. Nie następuje selekcja odpornościowa – krótki transport – ostre krawędzie
2 – Zbudowane z otoczaków – obtoczonych przez długi transport fragmentów skalnych. Rozróżniamy żwiry i zlepieńce wielo- i jednoskładnikowe.
3 – Skład mineralny i stopień obtoczenia ziarn piasku zależy od długości drogi, szybkości sedymentacji i pochodzenia materiału. Piaski kwarcowe – wyłącznie kwarc, piaski arkozowe – kwarc i powyżej 20% skaleń; piaski szarogłazowe – kwarc, skalenie, fragmenty skał;
Piaskowce – cementacja osadów piaszczystych. Piaskowce kwarcowe, arkozy, szarogłazy.
4 – zbudowane z drobnych ostrokrawędziowych ziaren kwarcu z domieszką minerałów ilastych, łyszczyków i substancji organicznej. Są aleurytami transportowanymi przez wodę.
5- Aleuryty pochodzenia eolicznego, zbudowane z drobnego ostrokrawędziowego kwarcu i minerałów ilastych. Zawierają szczątki organiczne. Charakteryzują się dużą porowatością i podatnością na wymywanie.
SKAŁY METAMORFICZNE...
M_rycha