FAZY W GRUNCIE
FAZY W GRUNCIE
FAZA STAA
A
FAZA STAA
A
CHARAKTERYSTYKA SZKIELETU MINERALNEGO
CHARAKTERYSTYKA SZKIELETU MINERALNEGO
- skład mineralny
- pojemność wymiany jonowej
- skład kationów wymiennych
- powierzchnia właściwa
- zawartość części organicznych
- rodzaj wiązań
- układ cząstek
- typy kontaktów między cząsteczkami
- struktura i tekstura
- wielkość cząstek i ich kształt
- charakter powierzchni
FAZA CIEKA
A
FAZA CIEKA
A
CHARAKTERYSTYKA WODY
CHARAKTERYSTYKA WODY
- stan wody (stały, ciekły, gazowy)
- rodzaj wody (woda związana, woda związana chemicznie,
- rodzaj wody (woda związana, woda związana chemicznie,
woda wolna)
- ilość wody
- mineralizacja wody
- skład chemiczny wody
FAZA STAA
A
FAZA STAA
A
MINERAA
Y
MINERAA
Y
występujące w naturze pierwiastki lub związki chemiczne utworzone przez
procesy geologiczne mające budowę, którą można wyrazić wzorami
chemicznymi
chemicznymi
SKAA
Y
SKAA
Y
ciało stałe składające się z jednego lub wielu minerałów
MINERAA
Y
MINERAA
Y
GA
ÓWNE MINERAA
Y
GA
ÓWNE MINERAA
Y
MINERAA
Y POBOCZNE DODATKOWE
MINERAA
Y POBOCZNE DODATKOWE
SKAA
OTWÓRCZE
SKAA
OTWÓRCZE
KLASA ( DO KILKU (AKSCESORYCZNE)
KLASA ( DO KILKU (AKSCESORYCZNE)
(KILKA DO DZIESI
CIU
(KILKA DO DZIESI
CIU
% ZAWARTOŚCI) (MNIEJ NIŻ 1%
% ZAWARTOŚCI) (MNIEJ NIŻ 1%
% ZAWARTOŚCI)
% ZAWARTOŚCI)
ZAWARTOŚCI)
ZAWARTOŚCI)
turmalin, apatyt, tytanit,
skalenie, kwarc, pirokseny, kordieryt, granat,
G
G
MAGMOWE
MAGMOWE cyrkon, magnetyt, ilmenit,
R
R łyszczyki, oliwin, amfibole epidot, fluoryt, topaz
hematyt, chromit, spinel
U
U
N
N
kwarc , skalenie, łyszczyki,
amfibole, pirokseny,
T
T
hydrołyszczyki, cyrkon, rutyl, granat,
syderyt, magnezyt,
Y
Y
OSADOWE
OSADOWE montmorylonit, kaolinit, opal, zeolity, chalkopiryt,
glaukonit, tlenki i
chalcedon, gips, anhydryt, sfeleryt,fluoryt
wodorotlenki żelaza i glinu
S
S
halit, sylwin
K
K
A
A
kwarc, skalenie, pirokseny,
kwarc, skalenie, pirokseny,
L
L
amfibole, oliwin, granaty,
I
I
wollastanit, dysten, turmalin, sfen (tytanit), magnezyt, ilmenit,
METAMORFICZNE
METAMORFICZNE
S
S
andaluzyt, sylimanit, trydymit, leucyt, staurolit hematyt, piryt
T
T
kordieryt, chloryty, epidot,
E
E
kalcyt
N
N
kalcyt, gips, tlenki i
I
I
NIESPOISTE
NIESPOISTE kwarc, skalenie, kalcyt
E
E wodorotlenki żelaza i glinu
S
S
K
K
A
A
L
L
I
I
SPOISTE
SPOISTE kwarc, minerały ilaste kalcyt, gips, piryt
S
S
T
T
E
E
ZIARNO
ZIARNO
okruchy kryształów i skał o rozmiarach od 0,05mm do 40mm
od 0,05mm do 40mm
CZ
STKA
CZ
STKA
okruchy kryształów i skał o rozmiarach mniejszych od 0,05mm
mniejszych od 0,05mm
AGREGAT
AGREGAT
jest to duży element mikrostrukturalny skał ilastych zbudowany z połączonych ziarn,
z połączonych ziarn
cząstek, mikroagregatów oraz/lub substancji organicznej. Nietrwały w zawiesinie lub
pod wpływem mechanicznego działania, jeżeli pomiędzy cząsteczkami nie występują
wiązania cementacyjne  tylko pod wpływem działania sił przyciągania
międzycząsteczkowego (van der Waalsa), elektrostatycznego czy poprzez wiązania
wodorowe. Rozmiary wahają się od kilku mikrometrów do dziesiątków, a niekiedy setek
Rozmiary wahają się od kilku mikrometrów do dziesiątków, a niekiedy setek
mikrometrów.
mikrometrów.
MIKROAGREGAT
MIKROAGREGAT
zespół cząstek ilastych lub ilasto-piaszczysto-pylastych, trwałych w
zawiesinie przy braku dyspergenta i zewnętrznych oddziaływań
mechanicznych. Podstawowa ich cechą jest ich trwałość przy zetknięciu z
wodą. Wynika to z faktu, że energia wiązania międzycząsteczkowych w
mikroagregatach jest większa niż oddziaływanie rozpierające otoczek wody
(siły przyciągania cząstka-woda). Rozmiary od części mikrometra do
Rozmiary od części mikrometra do
kilkudziesięciu mikrometrów.
kilkudziesięciu mikrometrów.
CZ
STKA ILASTA
CZ
STKA ILASTA
najmniejsze elementy strukturalne zbudowane z mikrokryształów minerałów
ilastych, odporne na oddziaływanie mechaniczne i fizykochemiczne
CHARAKTERYSTYKA FAZY STAA
EJ
CHARAKTERYSTYKA FAZY STAA
EJ
SKA
AD MINERALNY
SKA
AD MINERALNY
- minerały o strukturze 1:1
- minerały o strukturze 2:1
- minerały o strukturze 2:1:1
TYPY KONTAKTÓW
TYPY KONTAKTÓW
- koagulacyjne (daleki  bliski)
- kontakty przejściowe
- kontakty fazowe
UKA
AD CZ
STEK ILASTYCH
UKA
AD CZ
STEK ILASTYCH
UKA
AD CZ
STEK ILASTYCH
UKA
AD CZ
STEK ILASTYCH
- płaszczyzna  płaszczyzna
- krawędz
 krawędz

- płaszczyzna - krawędz

WI
ZANIA STRUKTURALNE W GRUNCIE
WI
ZANIA STRUKTURALNE W GRUNCIE
- chemiczne
- cząsteczkowe
- cząsteczkowo  jonowo  elektrostatyczne
- magnetyczne
- elektrostatyczne
STRUKTURA I TEKSTURA GRUNTÓW
STRUKTURA I TEKSTURA GRUNTÓW
- MAKRO struktura i tekstura
- MEZO struktura i tekstura
- MIKRO struktura i tekstura
Krzemiany warstwowe i warstwowo-wstęgowe występujące we frakcji
iłowej (d<0,002mm) gruntów spoistych składają się warstwy
tetraedrycznej i oktaedrycznej
PODSTAWOWY ELEMENT
PODSTAWOWY ELEMENT
WARSTWA
WARSTWA
UA
OŻENIE ELEMENTÓW W WARSTWIE
UA
OŻENIE ELEMENTÓW W WARSTWIE
TETRAEDRYCZNA
TETRAEDRYCZNA
TETRAEDRYCZNA
TETRAEDRYCZNA
(czworościan krzemowo-
tlenowy)
OKTAEDRYCZNA
OKTAEDRYCZNA
(ośmiościan glinowo-
tlenowo-wodorotlenkowy
lub magnezowo-tlenowo-
wodorotlenkowy)
Warstwy tetraedryczne i oktaedryczne łącza się w większe jednostki zwane PAKIETAMI
Warstwy tetraedryczne i oktaedryczne łącza się w większe jednostki zwane PAKIETAMI
TYP
TYP
RODZAJ WARSTWY SCHEMAT PAKIETU PRZEDSTAWICIELE
RODZAJ WARSTWY SCHEMAT PAKIETU PRZEDSTAWICIELE
PAKIETU
PAKIETU
warstwa OKTAEDRYCZNA
OKTAEDRYCZNA
kaolinit
kaolinit
1 : 1 TETRAEDRYCZNA
1 : 1 warstwa TETRAEDRYCZNA
serpentyn
pirofilit
warstwa TETRAEDRYCZNA talk
TETRAEDRYCZNA
2 : 1 OKTAEDRYCZNA
2 : 1 OKTAEDRYCZNA
2 : 1 warstwa OKTAEDRYCZNA łyszczki
2 : 1 warstwa OKTAEDRYCZNA łyszczki
warstwa TETRAEDRYCZNA smektyty
TETRAEDRYCZNA
(montmorylonit)
między pakietami 2:1
2:1
zamknięta jest warstwa
2 : 1 : 1 OKTAEDRYCZNA
2 : 1 : 1 OKTAEDRYCZNA chloryt
(TRIOKTAEDRYCZNA
TRIOKTAEDRYCZNA
(3Mg2+) - BURCYTOWA)
BURCYTOWA
MINERAA
Y DWUWARSTWOWE
MINERAA
Y DWUWARSTWOWE
PAKIET TYPU 1:1
PAKIET TYPU 1:1
Pakietu tworzy jedna warstwa czworościanów krzemowych i jedna ośmiościanów
glinowych (magnezowych) połączonych silnymi wiązaniami jonowo-atomowymi.
Najważniejszym przedstawicielem tej grupy jest kaolinit, dlatego często nazywa się
tę grupę: grupą kaolinitu, należy tu również: dickit, serpentyn.
W minerałach dwuwarstwowych (grupa kaolinitu) poszczególne pakiety związane są
trwale wiązaniami wodorowymi (wodór grup OH oktaedrów). Istnienie silnych
trwale wiązaniami wodorowymi (wodór grup OH oktaedrów). Istnienie silnych
wiązań między pakietami sprawia, że woda ma utrudniony dostęp. Zdolności więc
sorpcyjne tych minerałów są ograniczone tylko do ich powierzchni zewnętrznych.
Odległość między pakietami, wynosząca w przypadku kaolinitu zaledwie 0,72nm,
haloizytu 1,0nm. Skutkiem tego grunty z grupy kaolinitu są mało hydrofilne, co
przejawia się ich bardzo słabą nasiąkliwością (wilgotnością), słabym pęcznieniem,
małą ściśliwością, małą plastycznością i niewielką zdolnością wymiennego
sorbowania kationów.
WYST
POWANIE
WYST
POWANIE
Kaolinit najczęściej jest produktem wietrzenia glinokrzemianów (głównie
skaleni) w środowisku kwaśnym. Proces kaolinizacji rozwija się zwłaszcza w
skałach granitowych i pokrewnych. Kaolinit jest głównym składnikiem glin i iłów,
występuje powszechnie w zwietrzelinach i glebach, w których wchodzi w skład
frakcji ilastej.
MINERAA
Y TRÓJWARSTWOWE
MINERAA
Y TRÓJWARSTWOWE
PAKIET TYPU 2:1
PAKIET TYPU 2:1
Pakietu tworzą dwie warstwy czworościanów krzemowych i oddzielająca je jedna
warstwa ośmiościanów glinowych (magnezowych) Należą do najcenniejszych
minerałów ilastych naszych gleb.
Grupę minerałów trójwarstwowych dzieli się, ze względu na właściwości, na trzy
podgrupy, których nazwy pochodzą od głównego przedstawiciela danej podgrupy:
Podgrupa montmorylonitu,
Podgrupa wermikulitu,
Podgrupa illitu.
PODGRUPA MONTMORYLONITU
PODGRUPA MONTMORYLONITU
PODGRUPA MONTMORYLONITU
PODGRUPA MONTMORYLONITU
Charakteryzuje się, w porównaniu z kaolinitem, znaczną i zmienną odległością między
pakietami. Odległość między pakietami, wynosząca w przypadku kaolinitu zaledwie
0,96nm. Dzięki temu do przestrzeni międzypakietowych z łatwością wnikają drobiny
wody, powodując ich rozciągnięcie i tym samym zwiększenie objętości kryształu.
Minerał charakteryzuje się zatem dużą nasiąkliwością, zdolnością pęcznienia oraz
znacznymi zdolnościami sorbowania kationów.
Minerały tej podgrupy są uważane za cenne minerały glebowe, bo w dużym stopniu
mają wpływ na zdolności sorpcyjne gleby i jej zasobność w składniki pokarmowe
roślin.
WYST
POWANIE
WYST
POWANIE
Montmorillonit powstaje w strefie wietrzenia ciemnych skał magmowych: diabazów,
bazaltów i gabra w warunkach alkalicznych. Jest on głównym składnikiem iłów
bentonitowych. W glebach występuje jedynie tam, gdzie zaistniały warunki
alkaliczne, niezbędne przy jego tworzeniu
PODGRUPA WERMIKULITU
PODGRUPA WERMIKULITU
Posiadają podobną budowę jak montmorylonit, charakteryzują się nieco
mniejszymi przestrzeniami międzypakietowymi i mniejszą rozciągliwością.
Minerał ten występuje w skałach i glebach charakteryzujących się wysoką
zawartością magnezu, dlatego w warstwie oktaedrycznej znaczna ilość jonów Al
zastąpiona jest jonami Mg.
Wermikulit charakteryzuje się największymi spośród minerałów ilastych
zdolnościami wymiennego sorbowania kationów.
WYST
POWANIE
WYST
POWANIE
Wermikulit jest produktem wietrzenia lub hydrotermalnego rozkładu biotytu.
Występuje powszechnie w zwietrzelinach i glebach, w których wchodzi w skład
frakcji ilastej.
PODGRUPA ILLITU (MIKI)
PODGRUPA ILLITU (MIKI)
Posiada budowę podobną do montmorylonitu, ale posiada znacznie mniejsze
przestrzenie międzypakietowe, które są częściowo lub całkowicie zapełnione
jonami potasu. Minerały illitu są nierozciągliwe i charakteryzują się niewielkimi
zdolnościami sorpcji wymiennej kationów, jednak trzykrotnie większymi od
kaolinitu.
WYST
POWANIE
WYST
POWANIE
Illit najczęściej jest produktem wietrzenia glinokrzemianów (głównie skaleni).
Może również powstawać w procesach przemian innych minerałów ilastych i
muskowitu. Illit jest pospolitym składnikiem iłów, występuje powszechnie w
zwietrzelinach i glebach, w których wchodzi w skład frakcji ilastej.
Podział minerałów typu 2 : 1 w zależności od zawartości treści
Podział minerałów typu 2 : 1 w zależności od zawartości treści
międzypakietowej
międzypakietowej
TREŚĆ
TREŚĆ
TYP PAKIETU MINERAA

TYP PAKIETU MINERAA

MI
DZYPAKIETOWA
MI
DZYPAKIETOWA
pirofilit
brak treści (Al3+ - hydrargilitowa)
2 : 1
2 : 1
2 : 1
2 : 1
międzypakietowej talk
międzypakietowej talk
(Mg2+ - burcyt)
kationy indywidualne łyszczki
kationy uwodnione
smektyty
(hydratowane)
Wypełnienie oktaedrów
KATIONY NAZWA WARSTWY UWAGI
KATIONY NAZWA WARSTWY UWAGI
CZTEROWARTOŚCIOWE
CZTEROWARTOŚCIOWE Ti4+
dioktaedryczna
TRÓJWARTOŚCIOWE
TRÓJWARTOŚCIOWE
TRÓJWARTOŚCIOWE Al , Fe3+, Cu
TRÓJWARTOŚCIOWE Al3+, Fe , Cu3+ Al3+ - hydrargilitowa
Al3+ - hydrargilitowa
3Mg2+ 2Al 3+
trioktaedryczna
DWUWARTOŚCIOWE
DWUWARTOŚCIOWE Mg2+, Ca2+, Fe2+
Mg2+ - burcytowa
JEDNOWARTOŚCIOWE
JEDNOWARTOŚCIOWE Li+
TYPY KONTAKTÓW
TYPY KONTAKTÓW
KOAGULACYJNE
KOAGULACYJNE
(daleki, bliski)
(daleki, bliski)
Cząstki kontaktują się za pośrednictwem otoczki wodnej
Typowe dla młodych, niezdiagenezowanych osadów (siły
osadów (siły
wodno-koloidalne)
wodno-koloidalne)
PRZEJŚCIOWE
PRZEJŚCIOWE
PRZEJŚCIOWE
PRZEJŚCIOWE
W miarę ubywania wody cząstki zbliżają się do siebie,
W miarę ubywania wody cząstki zbliżają się do siebie,
Kontakt odwracalny  pod wpływem uwodnienia następuje
przejście w kontakt KOAGULACYJNY
KOAGULACYJNY
(siły wodno-koloidalne)
(siły wodno-koloidalne)
FAZOWE
FAZOWE
Procesy wysychania i konsolidacji prowadzą do powstania
kontaktu FAZOWEGO
FAZOWEGO
(wiązania chemiczne)
(wiązania chemiczne)
W gruntach o kontaktach fazowych nie zaznacza się wpływ
składu mineralnego i składu kationów wymiennych na
właściwości geologiczno-inżynierskie
KONTAKTY
KONTAKTY
UKA
AD CZ
STEK
UKA
AD CZ
STEK
ILASTYCH (ORIENTACJA)
ILASTYCH (ORIENTACJA)
KOAGULACYJNE FAZOWE
KOAGULACYJNE FAZOWE
PA
ASZCZYZNA - PA
ASZCZYZNA
PA
ASZCZYZNA - PA
ASZCZYZNA
KRAW
Dy
 KRAW
Dy

KRAW
Dy
 KRAW
Dy

PA
ASZCZYZNA - KRAW
Dy

PA
ASZCZYZNA - KRAW
Dy

WYTRZYMAA
OŚĆ GRUNTU
WYTRZYMAA
OŚĆ GRUNTU
WYTRZYMAA
OŚĆ WI
ZAC
WYTRZYMAA
OŚĆ WI
ZAC

WYTRZYMAA
OŚĆ WI
ZAC
WYTRZYMAA
OŚĆ WI
ZAC

WEWN
TRZKRYSTALICZNYCH STRUKTURALNYCH
WEWN
TRZKRYSTALICZNYCH STRUKTURALNYCH
- jonowe - chemiczne
- atomowe - cząsteczkowe
- metaliczne - czasteczkowo-jonowo-elektrostatyczne
- magnetyczne
- elektrostatyczne
- elektrostatyczne
Siły przyciągania
Siły przyciągania
(VAN DER WAALSA)
(VAN DER WAALSA)
Siły odpychania
Siły odpychania
(JONOWO  ELEKTROSTATYCZNE)
(JONOWO  ELEKTROSTATYCZNE)
SCHEMAT DZIAA
ANIA SIA

SCHEMAT DZIAA
ANIA SIA

JONOWO - ELEKTROSTATYCZNYCH
JONOWO - ELEKTROSTATYCZNYCH
RODZAJE WI
ZAC
W MINERAA
ACH
RODZAJE WI
ZAC
W MINERAA
ACH
RODZAJ
RODZAJ
CHARAKTERYSTYKA WI
ZANIA PRZYKAD
CHARAKTERYSTYKA WI
ZANIA PRZYKAD
WI
ZAC

WI
ZAC

Elektrostatyczne przyciąganie jonów
odmiennego znaku zgodnie z prawem
JONOWE
JONOWE Coulomba (wiązania wodorowe)
Charakterystyczne dla halogenków,
siarczanów, węglanów
Zewnętrzne powłoki elektronowe zachodzą
na siebie i niektóre elektrony należą
na siebie i niektóre elektrony należą
ATOMOWE
ATOMOWE równocześnie do dwóch atomów
Charakterystyczne dla krzemianów
pierwotnych
Słabo związane elektrony przestają należeć
do poszczególnych atomów i staja się
METALICZNE
METALICZNE
elektronami swobodnymi poruszającymi się
między dodatnimi jonami
http://www.chemia.dami.pl/liceum/liceum7/wiazania2.htm
WI
ZANIA STRUKTURALNE W GRUNCIE
WI
ZANIA STRUKTURALNE W GRUNCIE
Powstają w wyniku złożonych procesów fizyczno-chemicznych, krystalizacji,
dyfuzji, adsorbcji, wymiany jonowej
WI
ZANIA STRUKTURALNE WI
ZANIA STRUKTURALNE
WI
ZANIA STRUKTURALNE WI
ZANIA STRUKTURALNE
WI
ZANIA STRUKTURALNE WI
ZANIA STRUKTURALNE
WI
ZANIA STRUKTURALNE WI
ZANIA STRUKTURALNE
PIERWOTNE WTÓRNE
PIERWOTNE WTÓRNE
Powstają w procesie tworzenia się
Powstają w póz
niejszych etapach
skał
pod wpływem zagęszczenia,
(stygnięcie magmy, rekrystalizacja w
rozpuszczania, wietrzenia, infiltracji
procesach metamorficznych,
roztworów itp..
sedymentacja)
RODZAJE WI
ZAC
STRUKTURALNYCH
RODZAJE WI
ZAC
STRUKTURALNYCH
RODZAJ GRUNTU W
RODZAJ GRUNTU W
RODZAJ WI
ZANIA CHARAKTERYSTYKA WI
ZANIA
RODZAJ WI
ZANIA CHARAKTERYSTYKA WI
ZANIA
KTÓRYM WYST
PUJE
KTÓRYM WYST
PUJE
Skały magmowe
(proces krystalizacji)
Analogicznie do wewnątrzkrystalicznych wiązań
w minerałach.
Skały metamorficzne
CHEMICZNE
CHEMICZNE Powstają przy bezpośrednim kontakcie ziarn
(proces rekrystalizacji)
mineralnych lub przy zapełnieniu przestrzeni
porowej substancją utwardzającą
Skały osadowe
(Wytrącanie soli)
Wywołane działaniem sił
Grunty nieskaliste
międzycząsteczkowych VAN DER WAALSA
(Spoiste)
CZ
STECZKOWE
CZ
STECZKOWE Działają na dużych odległościach (kilka tys. A)
W stanie suchym
W stanie suchym
Ze zwiększeniem odległości między
Ze zwiększeniem odległości między
(Zwarte)
cząsteczkami energia wiązań maleje
Obok sił cząsteczkowych występują siły
CZ
STECZKOWO-
CZ
STECZKOWO-
Grunty nieskaliste
jonowo-elektrostayyczne wywołane obecnością
JONOWO-
JONOWO- (Spoiste)
warstwy dyfuzyjnej wokół ujemnie naładowanej
Wilgotne IL>0
ELEKTROSTATYCZNE
ELEKTROSTATYCZNE
cząstki ilastej
Związane z obecnością ferromagnetyków
(hematyt, getyt), minerały te tworzą na Grunty nieskaliste, w których
powierzchni cząstek cienkie błonki. cząstki gruntowe posiadają
MAGNETYCZNE
MAGNETYCZNE Obecność trwałego momentu magnetycznego otoczkę zbudowana z
powoduje ustawienie się cząstek płaszczyzna ferromagnetyków (hematyt,
(001) i w efekcie powstanie wiązań o getyt)
charakterze magnetycznym
Przy bezpośrednim styku cząstek, powierzchnie
Grunty nieskaliste
ELEKTROSTATYCZNE
ELEKTROSTATYCZNE uzyskują ładunek na skutek kontaktowej
(Suche)
różnicy potencjałów
STRUKTURA I TEKSTURA GRUNTÓW
STRUKTURA I TEKSTURA GRUNTÓW
STRUKTURA (structure)
STRUKTURA
cechy budowy skał (gruntów), które zależą od wymiarów, kształtu,
od wymiarów, kształtu,
charakteru powierzchni i wzajemnych stosunków elementów
charakteru powierzchni i wzajemnych stosunków elementów
składowych skały (gruntów), a także charakteru powiązań tych
powiązań tych
elementów
elementów
elementów
elementów
TEKSTURA (texture)
TEKSTURA
cecha określająca rozmieszczenie, układ elementów w przestrzeni
rozmieszczenie, układ elementów
oraz stopień wypełnienia przestrzeni
STRUKTURA I TEKSTURA GRUNTÓW
STRUKTURA I TEKSTURA GRUNTÓW
STRUKTURA
STRUKTURA
widoczna gołym okiem
MAKRO
MAKRO
TEKSTURA
TEKSTURA
obserwacja prowadzona przy
STRUKTURA
STRUKTURA
MEZO
MEZO
użyciu mikroskopu optycznego
TEKSTURA
TEKSTURA
TEKSTURA
TEKSTURA
obserwacja prowadzona przy
STRUKTURA
STRUKTURA
użyciu mikroskopu
MIKRO
MIKRO
TEKSTURA
TEKSTURA
elektronowego
obserwowane obiekty są
STRUKTURA
STRUKTURA
ULTRA
ULTRA
mniejsze od 0,1 �m
TEKSTURA
TEKSTURA
MEZO
MEZO
STRUKTURA I TEKSTURA
STRUKTURA I TEKSTURA
Badanie za pomocą mikroskopu optycznego
Badanie za pomocą mikroskopu optycznego
MEZOSTRUKTURA
MEZOSTRUKTURA
Wymiar, kształt, charakter powierzchni mezoagregatów,
mezobloków, ziaren d > 0,002 mm
TYPY:
TYPY:
- mezoagregatowa -Ze względu na średnice porów:
- piaskowo-mezoagegatowa - mezostruktura wielkoporowa Ć>0.1mm
- pylasto-mezoagregatowa - mezostruktura drobnoporowa Ć 0.1-0,01mm
- mezostruktura bardzodrobnoporowa
Ć < 0.01mm
MEZOTEKSTURA
MEZOTEKSTURA
BEZA
ADNA UPORZ
DKOWANA
BEZA
ADNA UPORZ
DKOWANA
brak przestrzennej orientacji orientacja elementów np.
cząstek i agregatów zgodna z warstwowniem gruntu
lub prostopadła do kierunku
przyłożonego obciążenia
MIKRO
MIKRO
STRUKTURA I TEKSTURA
STRUKTURA I TEKSTURA
Badanie za pomocą mikroskopu elektronowego
Badanie za pomocą mikroskopu elektronowego
MIKROSTRUKTURA
MIKROSTRUKTURA
Wymiar, kształt, charakter powierzchni mezoagregatów,
mezobloków, ziaren d < 0,002 mm
Ze względu na genezę wyróżnia się:
TYPY:
TYPY:
MIKROSTRUKTUR
SYNGENETYCZN
/mat.
MIKROSTRUKTUR
SYNGENETYCZN

- komórkowa ilasty nieuporządkowany/
- komórkowa ilasty nieuporządkowany/
- szkieletowa
MIKROSTRUKTUR
EPIGENETYCZN
/mat. ilasty
- matrycowa MIKROSTRUKTUR
EPIGENETYCZN

- turbulentna uporządkowany/
- laminarna
MIKROTEKSTURA
MIKROTEKSTURA
UPORZ
DKOWANA
UPORZ
DKOWANA
BEZA
ADNA
BEZA
ADNA
orientacja elementów np.
brak przestrzennej orientacji
zgodna z warstwowniem gruntu
cząstek i agregatów
lub prostppadła do kierunku
przyłożonego obciążenia
MIKROSTRUKTURY GRUNTÓW ILASTYCH
MIKROSTRUKTURY GRUNTÓW ILASTYCH
TYP
TYP
SCHEMAT CECHY CHARAKTERYSTYCZNE
SCHEMAT CECHY CHARAKTERYSTYCZNE
MIKROSTRUKTRY
MIKROSTRUKTRY
SYNGENETYCZNA
SYNGENETYCZNA typowa dla iłów
mieszanopakietowych illit-smektyt, cząstki pylaste i
ilaste rozmieszczone nierównomiernie, brak
bezpośrednich kontaktów, elementy niezorientowane
(tekstura bezładna) przestrzeń porowa tworzą pory
KOMÓRKOWA
KOMÓRKOWA
komórkowe
Typowa dla młodych iłów
Powstaje w warunkach spokojnego osadzania w wodach
słodkich i słonych
Kontakty typu KOAGULACYJNEGO
KOAGULACYJNEGO
SYNGENETYCZNA,
SYNGENETYCZNA,
SYNGENETYCZNA, dominują ziarna kwarcu, luz
no
SYNGENETYCZNA, dominują ziarna kwarcu, luz
no
pospinane substancja ilastą, bądz
innym spoiwem,
wykształcona jest w postaci luz
nego szkieletu o
równomiernie rozłożonych porach. Substancja ilasta
SZKIELETOWA
SZKIELETOWA powleka duże ziarna kwarcu tworząc niekiedy tzn.
mostki ilaste.
Typowa dla młodych osadów ilastych jeziornych oraz
lessów
Wiązania KOAGULACYJNE, LOKALNIE FAZOWE
KOAGULACYJNE, LOKALNIE FAZOWE
SYNGENETYCZNA
SYNGENETYCZNA, brak orientacji masy ilastej w której
bezładnie rozmieszczone są ziarna kwarcu
Rozpowszechniona w czwartorzędowych iłach
pochodzenia aluwialnego i lodowcowego, także w
MATRYCOWA
MATRYCOWA
utworach morskich i jeziornych wzbogaconych o
trójtlenki krzemu, glinu i żelaza.
Wiązania KOAGULACYJNE, PRZEJŚCIOWE I
KOAGULACYJNE, PRZEJŚCIOWE I
MIESZANE
MIESZANE
MIKROSTRKTURA SYNGENETYCZNA  materiał ilasty nieuporządkowany
MIKROSTRKTURA EPIGENETYCZNA  uporządkowanie cząstek ilastych
MIKROSTRUKTURY GRUNTÓW ILASTYCH
MIKROSTRUKTURY GRUNTÓW ILASTYCH
TYP
TYP
SCHEMAT CECHY CHARAKTERYSTYCZNE
SCHEMAT CECHY CHARAKTERYSTYCZNE
MIKROSTRUKTRY
MIKROSTRUKTRY
EPIGENETYCZNA , o wyglądzie zastygłego potoku,
EPIGENETYCZNA ,
gdyż mikroagregaty ilaste, opływają ziarna pylaste i
piaszczyste. Pory nierównomiernie rozłożone o kształcie
szczelinowatym, ułożone równolegle do uwarstwienia.
TURBULENTNA
TURBULENTNA Jest typowa dla zdiagenezowanych morskich osadów
ilastych.
Powstaje przez zagęszczenie osadów o mikrostukturze
komórkowej i być może matrycowej
Kontakty najczęściej PRZEJŚCIOWE i FAZOWE
PRZEJŚCIOWE i FAZOWE
SYNGENETYCZNA lub EPIGENETYCZNA,
SYNGENETYCZNA lub EPIGENETYCZNA,
SYNGENETYCZNA lub EPIGENETYCZNA, cechuje się
SYNGENETYCZNA lub EPIGENETYCZNA, cechuje się
dobrym wysortowaniem elementów strukturalnych wg
wielkości i wysokim stopniem zorientowania zgodnie z
warstwowaniem. Pory miedzyagregatowe wydłużone,
ułożone zgodnie z uwarstwieniem.
Charakterystyczne dla utworów ilastych o różnym
składzie mineralnym.
LAMINARNA
LAMINARNA
Wiązania od SA
ABYCH KOAGULACYJNE do SILNYCH
SA
ABYCH KOAGULACYJNE do SILNYCH
FAZOWYCH.
FAZOWYCH.
STRUKTURA SYNGENETYCZNA
STRUKTURA SYNGENETYCZNA utworzona w
warunkach spokojnej sedymentacji słodkowodnej
STRUKTURA EPIGENETCZNA
STRUKTURA EPIGENETCZNA utworzona w wyniku
konsolidacji
MIKROSTRKTURA SYNGENETYCZNA  materiał ilasty nieuporządkowany
MIKROSTRKTURA EPIGENETYCZNA  uporządkowanie cząstek ilastych
TYPY GENETYCZNE GRUNTÓW I ICH
TYPY GENETYCZNE GRUNTÓW I ICH
CHARAKTERYSTYCZNE MIKROSTRUKTURY
CHARAKTERYSTYCZNE MIKROSTRUKTURY
TYPY GENETYCZNE
TYPY GENETYCZNE
MIKROSTRUKTURY
MIKROSTRUKTURY
GRUNTÓW
GRUNTÓW
Duża różnorodność mikrostruktur, młode niezdiagenezowane utwory
ilase posiadają mikrostrukturę KOMÓRKOW

KOMÓRKOW
. W wyniku
konsolidacji nastpuje przejście od mikrostruktury KOMÓRKOWEJ
KOMÓRKOWEJ do
MATRYCOWEJ
MATRYCOWEJ. W iłach skonolidowanch rozpowszechnione są
MORSKIE
MORSKIE
mikrostruktury MIESZANE: MATRYCOWO-TUBULENTNE,
MIESZANE: MATRYCOWO-TUBULENTNE,
UTWORY ILASTE TURBULENTNE, LAMINARNE.
UTWORY ILASTE TURBULENTNE, LAMINARNE
Mikrostruktury TURBULENTNE i LAMINARNE EPIGENETYCZNE
TURBULENTNE i LAMINARNE są EPIGENETYCZNE
tworzą się podczas konsolidacji utworów w warunkach gdy �z �x i
istnieje możliwość odprowadzania wody
Najbardziej rozpowszechniona jest mikrostruktura KOMÓRKOWA.
Najbardziej rozpowszechniona jest mikrostruktura KOMÓRKOWA.
KOMÓRKOWA.
KOMÓRKOWA.
Współczesne utwory jeziorne posiadają mikrostrukturę
JEZIORNE
JEZIORNE
KOMÓRKOW
SZKIELETOWA
KOMÓRKOW
. Struktura SZKIELETOWA występuje w utworach o
UTWORY ILASTE
UTWORY ILASTE
wysokiej zawartości frakcji pyłowej (fĄ)
Skonsolidowane utwory jeziorne  mikrostruktura MATRYCOWA
Najczęściej posiadają strukturę MATRYCOW

MATRYCOW
. Związane to jest z
UTWORY
UTWORY
dynamiką przepływu i przebudowa struktury osadu w procesie
ALUWIALNE
ALUWIALNE
litogenezy.
Typowa struktura LAMINARNA (podkreślona granulacja i barwa
LAMINARNA
UTWORY
UTWORY pojedynczych warstwek).
Charakterystyczna dla utworów o dużej zawartości frakcji iłowej (fi)
ZASTOISKOWE
ZASTOISKOWE
oraz spokojnych warunków sedymentacji
Posiadają mikrostrukturę SZKIELETOW
, SZKIELETOWO-
SZKIELETOW
, SZKIELETOWO-
MATRYCOWA i MATRYCOW
.
MATRYCOWA i MATRYCOW
.
GLINY MORENOWE
GLINY MORENOWE Są to mikrostruktury typowe dla gruntów posiadających niską
zawartość frakcji iłowej (fi). Przy jej wyższej zawartości pojawia się
mikrostruktura MATRYCOWA
MATRYCOWA
PODSTAWOWE TYPY MIKROSTRUKTUR I ICH WPA
YW NA
PODSTAWOWE TYPY MIKROSTRUKTUR I ICH WPA
YW NA
CECHY FIZYCZNE GRUNTÓW SPOISTYCH
CECHY FIZYCZNE GRUNTÓW SPOISTYCH
TYP TYP
TYP TYP
fi n w SKA
AD PARAMERY
fi n w SKA
AD PARAMERY
MIKRO MIKRO GENEZA
MIKRO MIKRO GENEZA
(%) (%) (%) MINERALNY FIZ.-MECH.
(%) (%) (%) MINERALNY FIZ.-MECH.
STRUKTURY TEKSTURY
STRUKTURY TEKSTURY
mieszanopakie
SYNGENETY
KOMÓRKOWA
KOMÓRKOWA 25  30 60  90 55  300 towy izotropowe
CZNE
illit  smektyt
SYNGENETY fi < 30
SZKIELETOWA
SZKIELETOWA 40  60 30 -50 illit izotropowe
CZNE fp 40 -60
CZNE fp 40 -60
mieszanopakie
SYNGENETY towy
MATRYCOWA
MATRYCOWA 15  30 30  55 20  60 izotropowe
CZNE illit  smektyt
illit
bardzo różny
EPIGENETY
TURBULENTNA
TURBULENTNA 15  30 30 - 50 skład anizotropowe
CZNE
mineralny
SYNGENETY bardzo różny
CZNE LUB 30  50 skład
LAMINARNA
LAMINARNA > 40 anizotropowe
EPIGENETY ~ 20 mineralny
CZNE
BEZA
ADNA
BEZA
ADNA
UPORZ
DKOWANA
GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKA KLASYFIKACJA GRUNTÓW
GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKA KLASYFIKACJA GRUNTÓW
ILASTYCH ZGODNIE Z TYPAMI WI
ZAC
STRUKTURALNYCH
ILASTYCH ZGODNIE Z TYPAMI WI
ZAC
STRUKTURALNYCH
WARTOŚCI PODSTAWOWYCH
WARTOŚCI PODSTAWOWYCH
GRUPY GRUNTÓW CECHY WSKAZUJACE NA TYP
GRUPY GRUNTÓW CECHY WSKAZUJACE NA TYP
PARAMETRÓW FIZYKO-
PARAMETRÓW FIZYKO-
ILASTYCH KONTAKTU
ILASTYCH KONTAKTU
TYPY LITOLOGICZNE GRUNTÓW
TYPY LITOLOGICZNE GRUNTÓW
MECHANICZNYCH
MECHANICZNYCH
ILASTYCH Z UWZGL
DNIENIEM
ILASTYCH Z UWZGL
DNIENIEM
TYPY
TYPY
STANU
STANU
OZNACZ Rc (MPa) ZACHOWANIE SI
E0 (MPa) c
OZNACZ Rc (MPa) ZACHOWANIE SI
E0 (MPa) c
KONTAKTÓW I Ć
KONTAKTÓW I Ć
Ć (0)
Ć
Ć
Ć
Ć (0)
Ć
NIA Q (kPa) POD WPA
YWEM WODY E (MPa) (MPa)
NIA Q (kPa) POD WPA
YWEM WODY E (MPa) (MPa)
WYTRZYM.
WYTRZYM.
DALEKI
DALEKI Iły współczesne (muły) oraz iły i W stanie nienaruszonym
Q = 0,002 � E0 = 0,5 � 1
KOAGULACYJNY NIE
KOAGULACYJNY gliny słabo zdiagenezowane (�d = i naruszonym NIE < 0,01 0 � 7
A
A
0,05
P < 10-10N P
CZNIEJ

P < 10-10N 0,3 � 1,20), konsystencji płynnej P
CZNIEJ

Iły i gliny słabo i średnio Rc = 0,03 � W stanie nienaruszonym E0 = 0,1 �
BLISKI
BLISKI
zdiagenezowane (�d = 0,9 � 1,65), 0,5 i naruszonym wykazują 10 0,01 � 5 � 22
KOAGULACYJNY
KOAGULACYJNY
B
B
nasycone wodą , miękkoplastyczne i Q = 0,03 � SA
ABE I ŚREDNIE E = 1 � 30 0,05
SA
ABE I ŚREDNIE
P = 10-10 � 10-8N
P = 10-10 � 10-8N
plastyczne 0,5 P
CZNIENIE
P
CZNIENIE
Iły i gliny silnie zdiagenezowane (�d
= 1,66 � 2,20), nasycone wodą w E0 = 1,5�102
Rc = 1,3 � W stanie nienaruszonym
Rc = 1,3 � W stanie nienaruszonym
różnym stopniu, konsystencji � 5�102
różnym stopniu, konsystencji � 5�102
PRZEJŚCIOWY
PRZEJŚCIOWY 5 i naruszonym wykazują 18 �
półzwartej i zwartej, a także iły i E = 2�102 � 0,1 �
P = 10-8� 10-7N BARDZO SILNE
P = 10-8� 10-7N Q = 1,3 � BARDZO SILNE 32
C
C
gliny słabo i średnio 8�102 0,4
15 P
CZNIENIE
P
CZNIENIE
zdiagenezowane (�d = 0,9 � 1,65),
średni i słabo nasycone wodą
konsystencji półzwartej i zwartej
Arglulity i scementowane iły i gliny W stanie nienaruszonym E0 = 2,5�102
FAZOWY NIE P
CZNIEJ
po � 8�102 0,1 � 22 �
FAZOWY o różnym stopniu zdiagenezowania i NIE P
CZNIEJ

Rc = 2 � 60 0,8
D
D
P > 10-7N
P > 10-7N nasycenia wodą, konsystencji naruszeniu struktury E = 3�102 � 38
zwartej wykazują P
CZNIENIE 1�103
P
CZNIENIE
E0 = 10 �
Iły i gliny słabo i średnio
Rc = 0,3 � W stanie nienaruszonym 1�102
zdiagenezowane, częściowo 0,03 � 14 �
KOAGULACYJNY SA
ABE P
CZNIENIE po
KOAGULACYJNY 2,5 SA
ABE P
CZNIENIE E = 3�10 �
zdiagenezowane, nasycone wodą , 0,1 26
E
E
I FAZOWY
I FAZOWY Q = 0,3 � 3 naruszeniu struktury 3�102
konsystencji twardoplastycznej i
P
CZNIENIE ROŚNIE
P
CZNIENIE ROŚNIE
półzwartej
Iły i gliny o różnym stopniu W stanie nienaruszonym
E0 = 2�102 �
ziagenezowania, częściowo ŚREDNIE P
CZNIENIE 0,1 �
ŚREDNIE P
CZNIENIE
PRZEJŚCIOWY I
PRZEJŚCIOWY I Rc = 1,5 � 8�102 20 �
scementowane, średnio i słabo po naruszeniu struktury
F
F
FAZOWY
FAZOWY 5,5 E = 2,5�102 0,6 36
nasycone wodą, konsystencji P
CZNIENIE
P
CZNIENIE
� 9�102
zwartej WZRASTA
WZRASTA