Горные породы
Изверженные горные породы
Изверженные горные породы подразделяют на глубинные, излившиеся и обломочные.
Глубинные породы образовались в результате остывания магмы в недрах земной коры. Затвердевание происходило медленно и под давлением. В этих условиях расплав полностью кристаллизовался с образованием крупных зерен минералов.
К главнейшим глубинным породам относят гранит, сиенит, диорит и габбро.
Гранит состоит из зерен кварца, полевого шпата (ортоклаза), слюды или железисто-магнезиальных силикатов. Имеет среднюю плотность 2,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 100-300 МПа. Цвета — серый, красный. Он обладает высокой морозостойкостью, малой истираемостью, хорошо шлифуется, полируется, стоек против выветривания. Применяют его для изготовления облицовочных плит, архитектурно-строительных изделий, лестничных ступеней, щебня.
Сиенит состоит из полевого шпата (ортоклаза), слюды и роговой обманки. Кварц отсутствует или имеется в незначительном количестве. Средняя плотность составляет 2,7 г/см3, предел прочности при сжатии — до 220 МПа. Цвета — светло-серый, розовый, красный. Он обрабатывается легче, чем гранит, применяют для тех же целей.
Диорит состоит из плагиоклаза, авгита, роговой обманки, биотита. Средняя плотность его составляет 2,7-2,9 г/см3, предел прочности при сжатии — 150-300 МПа. Цвета — от серо-зеленого до темно-зеленого. Он стоек против выветривания, имеет малую истираемость. Применяют диорит для изготовления облицовочных материалов, в дорожном строительстве.
Габбро — кристаллическая порода, состоящая из плагиоклаза, авгита, оливина. В составе его может быть биотит и роговая обманка. Имеет среднюю плотность 2,8-3,1 г/см3, предел прочности при сжатии — до 350 МПа. Цвета — от серого или зеленого до черного. Применяют для облицовки цоколей, устройства полов.
Разновидностью габбро является лабродорит, состоящий в основном из плагиоклаза. Его особенностью является ирризация, что придает камню декоративность. Применяют его для облицовок.
Излившиеся горные породы образовались при остывании магмы на небольшой глубине или на поверхности земли. В результате быстрого охлаждения прекратился рост кристаллических зерен и возникла полукристаллическая зернистая или стекловидная структура. Они имеют химический и минералогический состав, аналогичный глубинным породам, но отличаются от них структурой. К излившимся породам относят порфиры, диабаз, трахит, андезит, базальт.
Порфиры являются аналогами гранита, сиенита, диорита. Средняя плотность составляет 2,4-2,5 г/см3, предел прочности при сжатии — 120-340 МПа. Цвета — от красно-бурого до серого. Структура— порфировидная, т. е. с крупными вкраплениями в мелкозернистую структуру, чаще всего ортоклаза или кварца. Их применяют для изготовления щебня, декоративно поделочных целей.
Диабаз является аналогом габбро, имеет кристаллическую структуру. Средняя плотность его составляет 2,9-3,1 г/см3, предел прочности при сжатии — 200-300 МПа, цвета — от тёмно-серого до черного. Применяют для наружной облицовки зданий, изготовления бортовых камней, в виде щебня для кислотоупорных футеровок. Температура плавления его невысокая — 1200-1300 °С, что позволяет применять диабаз для каменного литья.
Трахит является аналогом сиенита. Имеет тонкопористое строение. Средняя плотность его составляет 2,2 г/см3, предел прочности при сжатии — 60-70 МПа. Окраска — светло-желтая или серая. Применяют для изготовления — стеновых материалов, крупного заполнителя для бетона.
Андезит является аналогом диорита. Имеет среднюю плотность 2,9 г/см3, прочность при сжатии — 140-250 МПа, окраску — от светлой до темно-серой. Применяют в строительстве — для изготовления ступеней, облицовочного материала, как кислотостойкий материал.
Базальт — аналог габбро. Имеет стекловидную или кристаллическую структуру. Средняя плотность его составляет 2,7-3,3 г/см3, предел прочности при сжатии — от 50 до 300 МПа. Цвета — темно-серый или почти черный. Применяют для изготовления бортовых камней, облицовочных плит, щебня для бетонов. Является сырьем для изготовления каменных литых материалов, базальтового волокна.
Обломочные породы представляют собой выбросы вулканов. В результате быстрого охлаждения магмы образовались породы стекловидной пористой структуры. Их подразделяют на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят вулканические пеп- лы, песок и пемзу.
Вулканические пеплы — порошкообразные частицы вулканической лавы размером до 1 мм. Более крупные частицы размером от 1 до 5 мм называют песком. Пеплы применяют как активную минеральную добавку в вяжущие, пески — в качестве мелкого заполнителя для легких бетонов.
Пемза — пористая порода ячеистого строения, состоящая из вулканического стекла. Пористая структура образовалась в результате воздействия газов и паров воды на остывавшую лаву, средняя плотность составляет 0,15-0,5 г/см\ предел прочности при сжатии — 2-3 МПа. В результате высокой пористости (до 80%) имеет низкий коэффициент теплопроводности А = 0,13...0,23 Вт/(мх°С). Применяют ее в виде заполнителей для легких бетонов, теплоизоляционных материалов, в качестве активной минеральной добавки для извести и цементов.
К цементированным породам относят вулканические туфы.
Вулканические туфы — пористые стекловидные породы, образовавшиеся в результате уплотнения вулканических пеплов и песков. Средняя плотность туфов составляет 1,25-1,35 г/см3, пористость — 40-70%, предел прочности при сжатии — 8-20 МПа, коэффициент теплопроводности 1 = 0,21...0,33 Вт/(мх°С). Цвета — розовый, желтый, оранжевый, голубовато-зеленый. Применяют их в качестве стенового материала, облицовочных плит для внутренней и наружной облицовки зданий.
Осадочные горные породы
Осадочные горные породы по условиям образования подразделяют на обломочные (механические отложения), химические осадки и органогенные.
Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т. е. воздействия ветра, воды, знакопеременных температур. Их подразделяют на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят песок, гравий, глину.
Гравий — горная порода, состоящая из округлых зерен от 5 до 150 мм различного минералогического состава. Применяют для бетонов и растворов, в дорожном строительстве.
Глины — тонкообломочные породы, состоящие из частиц мельче 0,01 мм. Цвета — от белого до черного. По составу подразделяют на каолинитовые, монтмориллонитовые, галлуазитовые. Являются сырьем для керамической и цементной промышленности.К цементированным осадочным горным породам относят песчаник, конгломерат и брекчию.
Песчаник — горная порода, состоящая из цементированных зерен кварцевого песка. Природными цементами служат глина, кальцит, кремнезем. Средняя плотность кремнистого песчаника составляет 2,5-2,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 100-250 МПа. Применяют для изготовления щебня, облицовки зданий и сооружений.
Конгломерат и брекчия. Конгломерат — горная порода, состоящая из зерен гравия, сцементированных природным цементом, брекчия — из сцементированных зерен щебня. Средняя плотность их составляет 2,6-2,85 г/см3, предел прочности при сжатии — 50-160 МПа. Применяют конгломерат и брекчию для покрытия полов, изготовления заполнителей для бетона.
Химические осадки образовались в результате выпадения солей при испарении воды в водоемах. К ним относят гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.
Гипс состоит в основном из минералов гипса — CaS04x2H20. Это порода белого или серого цвета. Применяют для изготовления гипсовых вяжущих веществ и для облицовки внутренних частей зданий.
Ангидрит включает минералы ангидрита — CaS04. Цвета — светлые с голубовато-серыми оттенками. Применяют там же, где и гипс.
Магнезит состоит из минерала магнезита — MgC03. Применяют его для изготовления вяжущего каустического магнезита и огнеупорных изделий.
Доломит включает минерал доломита — CaC03xMgC03. Цвет — серо-желтый. Применяют для изготовления облицовочных плит и внутренней облицовки, щебня, огнеупорных материалов, вяжущего вещества — каустического доломита.
Известковые туфы состоят из минерала кальцит а — СаС03. Это пористые породы светлых тонов. Имеют среднюю плотность 1,3-1,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 15-80 МПа. Из них изготавливают штучные камни для стен, облицовочные плиты, легкие заполнители для бетонов, известь.
Органогенные породы образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в воде. К ним относят известняки, мел, диатомит, трепел.
Известняки — горные породы, состоящие в основном из кальцита — СаС03. Могут содержать примеси глины, кварца, железисто-магнезиальных и других соединений. Образовались в водных бассейнах из остатков животных организмов и растений. По структуре известняки подразделяют на плотные, пористые, мраморовидные, ракушечниковые и другие.
Плотные известняки имеют среднюю плотность 2,0-2,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 20-50 МПа; пористые — среднюю плотность 0,9-2,0 г/см3, предел прочности при сжатии — от 0,4 до 20 МПа. Цвета — белый, светло-серый, желтоватый. Применяют их для изготовления облицовочных плит, архитектурных деталей, щебня, в качестве сырья для цемента, извести.
Известняк-ракушечник состоит из раковин моллюсков и их обломков. Это пористая порода со средней плотностью 0,9-2,0 г/см3, с пределом прочности при сжатии — 0,4—15,0 МПа. Применяют для изготовления стеновых материалов и плит для внутренней и наружной облицовки зданий.
Мел — горная порода, состоящая из кальцита — СаС03. Образована раковинами простейших животных организмов. Цвет — белый. Применяется для приготовления красочных составов, замазки, изготовления извести, цемента.
Диатомит — горная порода, состоящая из аморфного кремнезема. Образована мельчайшими панцирями диатомовых водорослей и скелетами животных организмов. Слабосцементированная или рыхлая порода со средней плотностью 0,4-1,0 г/см3. Цвет — белый с желтоватым или серым оттенком.
Трепел — сходная с диатомитом порода, но более раннего образования. Сложена, в основном, сферическими тельцами опала и халцедона. Применяют диатомит и трепел для изготовления
Метаморфические горные породы
К метаморфическим горным породам относят гнейсы, глинистые сланцы, кварцит, мрамор.
Гнейсы — сланцевые породы, образовавшиеся чаще всего в результате перекристаллизации гранитов при высокой температуре и одноосном давлении. Их минералогический состав — как у гранитов. Средняя плотность составляет 2,5-2,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 129-300 МПа. Цвета — серый, розовый, красный. Применяют их для изготовления облицовочных плит, бутового камня.
Глинистые сланцы — породы, образовавшиеся в результате видоизменения глины под большим давлением. Средняя плотность составляет 2,7-2,9 г/см3, предел прочности при сжатии — 60-120 МПа. Цвета — темно-серый, черный. Раскалываются на тонкие пластинки толщиной 3-10 мм. Применяют для изготовления облицовочных и кровельных материалов.
Кварцит — мелкозернистая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации кремнистых песчаников. Средняя плотность составляет 2,5-2,7 г/см3, предел прочности при сжатии — до 400 МПа. Цвета — серый, розовый, желтый, темно-вишневый, малиново-красный и др. Применяют для облицовки зданий, архитектурно-строительных изделий, в виде щебня.
Мрамор — горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняков и доломитов при высоких температурах и давлении. Средняя плотность составляет 2,7-2,8 г/см3, предел прочности при сжатии — 40-170 МПа. Окраска — белая, серая, цветная. Он легко распиливается, шлифуется, полируется. Применяют для изготовления архитектурных изделий, облицовочных плит, в качестве заполнителя для декоративных растворов и бетонов.