Пылеватые и глинистые сцементированные породы. Часть 1

Типичными представителями сцементированных пород глинистого и пылеватого состава являются алевролиты и аргиллиты.

Алевролиты и аргиллиты образуются при окаменении песчано-пылеватых и глинистых пород вследствие их уплотнения, повышения температуры, кристаллизации коллоидов. Аргиллиты типичны для платформенных областей, алевролиты встречаются как в платформенных, так и в складчатых областях. Во втором случае они часто несут следы метаморфизма.

Алевролиты и аргиллиты редко образуют однородные тела значительных размеров. Чаще они залегают прослоями в толще песчаных или песчано-карбонатных пород. В зависимости от гранулометрического состава они могут быть песчаными, пылеватыми или глинистыми. Это обстоятельство должно учитываться при изучении их физико-механических свойств. Следует, однако, иметь в виду, что гораздо большее влияние на прочностные показатели алевролитов и аргиллитов оказывает состав и тип цемента.

В зависимости от цемента алевролиты и аргиллиты образуют обширный ряд последовательных переходов от слабопрочных разностей, близких по своим свойствам к плотным глинам, до окварцованных пород, прочность которых превышает 1000 кГ/см3.

В большинстве случаев алевролиты и аргиллиты в инженерно-геологической практике оцениваются как породы, обладающие худшими показателями, чем песчаники. Объясняется это четко выраженной слоистостью тонкозернистых пород и благодаря этому высокой анизотропностью их свойств. По базальным поверхностям алевролиты и аргиллиты легко выветриваются, часто образуют подвижные осыпи на склонах. Вместе с тем массивные алевролиты могут приближаться по прочности к крепким песчаникам, а в некоторых случаях превосходить их. Например, палеозойские и мезозойские алевролиты и аргиллиты района Братского водохранилища (Пальшин, 1963) характеризуются средними значениями объемного веса от 2,10 до 1,34 Г/см3, а пористости от 14 до 22%. Образцы алевролитов в сухом состоянии имеют значения временного сопротивления сжатию 128—396 кГ/см2.

Большое различие в показателях свойств зависит от состава пород, их структуры и текстуры, характера цементационных связей. Породы неморозостойки, не выдерживают механического размягчения и резких температурных напряжений.

Физико-механические свойства алевролитов и аргиллитов резко снижаются с увеличением степени выветрелости этих пород. Так, невыветрелые юрские аргиллиты района г. Иркутска характеризуются пределом прочности сжатию в среднем около 550 кГ/см2, а выветрелые разности их имеют прочность менее 100 кГ/см2 в воздушно-сухом состоянии и менее 20 кГ/см2 после водонасыщения. Та же зависимость прослежена для алевролитов. Можно при этом предположить, что слабые алевролиты и аргиллиты благодаря их высокой пористости и значительной влагоемкости должны легко разрушаться.