Page 16 - 4242

2 ВЛАСТИВОСТІ ГІРСЬКИХ ПОРІД

2.1 Фізико-механічні властивості гірських порід

Густина. Густиною гірської породи називається маса
одиниці об’єму її твердої фази (тобто при нульовій пористос-
ті). Вона залежить від густин породоутворюючих мінералів,
цементуючих речовин та співвідношення між вмістом мінера-
лів і цементу. Густина породоутворюючих мінералів колива-
3
3
ється в діапазоні від 1850 кг/м (алофан) до 5200 кг/м (магне-
тит). Густина гірських порід трохи менша густини породоут-
ворюючих мінералів. Густина осадових порід змінюється від
3
2100 до 2900 кг/м (для найпоширеніших порід – 2400–
3
2700 кг/м ).
Об’ємна маса. Об’ємною масою називається маса оди-
ниці об’єму породи в її природному стані (з порами, тріщина-
ми і їх вмістом). Об’ємна маса пористих порід завжди менша
їх густини і ця різниця збільшується зі збільшенням пористос-
ті. Із збільшенням глибини залягання породи об’ємна маса по-
роди збільшується в зв’язку із зменшенням пористості і збі-
льшенням густини флюїдів, що знаходяться в порах і тріщи-
нах. Об’ємна маса більшості гірських порід коливається в ме-
3
жах від 1500 до 3500 кг/м , а об’ємна маса осадових порід
3
складає 1800–2500 кг/м .
Міцність. Міцність характеризує таке напруження, при
якому гірська порода починає руйнуватися. На міцність впли-
вають природні і технічні фактори.
До природних факторів належать:
Мінералогічний склад. Найміцнішим породоутворю-
ючим мінералом є кварц, міцність якого при одноосьовому
стискуванні перевищує 500 МПа. Міцність залізо-
магнезіальних силікатів та алюмосилікатів дорівнює 200–
500 МПа, а кальциту – 10–20 МПа. Тому міцність породи зро-
стає із збільшенням вмісту кварцу.
Розмір та форма зерен кристалів, що утворюють
породу. Порода, яка складається із зерен найміцніших мінера-
лів найменшого розміру і найбільш кутастої форми, має най-
більшу міцність. Наприклад, міцність при стискуванні тонко-

15