Известняки и доломиты

Продолжая вести речь об осадочных горных породах, о которых мы писали в предыдущей статье, стоит остановиться подробнее на описании характеристик породы в зависимости от структуры, величины зерен и возникающих между ними связей. Как мы уже упоминали ранее, в зависимости от этих различий порода может обладать определенными физико-механическими свойствами, которые мы опишем для таких материалов как известняки и доломиты.

Для окремнелых и доломитизированных известняков свойственна повышенная прочность и твердость. При увеличении количества микро- и мелкокристаллических зерен кальцита и уменьшении содержания органогенного материала прочность осадочных горных пород данного вида возрастает. Предел прочности на сжатие зависит, в частности, от пористости: чем она выше, тем ниже прочность. При одной и той же пористости они имеют неодинаковую прочность.

Известняки, особенно содержащие примесь глинистых частиц, размягчаются в воде. Модуль упругости изменяется соответственно степени заполнения пор водой: при 70-80%-ном заполнении он не изменяется, при 90%-ном уменьшается на 10-30%, а при полном водонасыщении на 25-80% от первоначального значения. Физико-механические свойства карбонатных пород зависят от историко-геологических факторов. Эти осадочные горные породы водопроницаемы только по трещинам. С увеличением прочности трещиноватость их возрастает. Способность к выветриванию зависит от состава, текстуры и структуры. Легко выветриваются мергелистые виды. Плотные мелкозернистые известняки более устойчивы, чем пористые.

В доломитах обычно присутствуют в качестве примесей гипс и ангидрит, реже и в меньшем количестве магнезит, флюорит, опал и др. По внешнему виду и условиям залегания они сходны с известняками. Окраска этих осадочных горных пород разнообразна (от светло-желтой, красной и черной). Структура изменяется от плотной микрозернистой до весьма пористой.

Доломиты — породы морского происхождения, образовавшиеся в условиях жаркого климата. Концентрация солей в бассейне должна быть промежуточной между концентрациями, при которых отлагаются известковые илы и сульфат кальция. Различают первичные и вторичные осадочные горные породы данного вида. Первые отлагались в морских солоноватых лагунах, и имеют равномерную зернистую структуру, вторые возникли в результате видоизменения известкового ила, а также известняков под влиянием магниевых растворов. Вторые из перечисленных залегают в виде пластов, и линз, характеризуются неясной слоистостью и неравномерной зернистой структурой. Некоторые имеют органогенное происхождение.

Эти осадочные горные породы отличаются повышенной прочностью и твердостью. Вместе с тем они содержат примесь гипса, трещиноваты, имеют значительную пористость, в том числе ноздревато-кавернозную, что неблагоприятно в инженерно-геологическом отношении. Для доломитов и известняков необходимо оценивать структуру пористого пространства. Малая пористость, высокая водопроницаемость, небольшое содержание связанной воды свидетельствуют о крупных порах и трещинах. Наоборот, большая пористость, но слабая водопроницаемость и значительное количество связанной воды являются признаком очень мелких пор.