Порода образующие материалы. Классификация состав и физические свойства - Почвоведение и инженерная геология

В случае контактового метаморфизма происходят изменения вмещающих горных пород, обусловленные тепловым и химическим воздействием на них интрузивных магматических масс. Типичной породой контактового метаморфизма является мрамор, которым, в частности, образована эта синклиналь горной цепи, Антарктида.

По способу своего образования горные породы подразделяются на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Горную породу образуют закономерные устойчивые ассоциации минералов и других веществ, слагающие большие объемы земной коры.

Магматическими называют горные породы, образованные в ходе остывания и затвердевания магмы или накопления и слеживания вулканических выбросов. Исходная магма залегает в земной коре и верхней мантии на различных глубинах.

Осадочные породы образуются из обломков различного рода. Анализ этих обломков позволяет специалистам определить тип среды, в которой откладывались осадочные материалы, и вид переносивших их агентов, а также прояснить некоторые аспекты их происхождения.

Метаморфические горные породы образуются в толще земная кора в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород, что сказывается на их химическом составе. У каждой метаморфической породы есть материнская порода, из которой она была образована. Происходят метаморфические процессы, как правило, в недрах земной коры. подзолистая почва известняк песчаник

Геологические процессы, связанные с образованием трех перечисленных групп горных пород, завязаны в цикл. Застывая, магма образует магматические горные породы. Оказавшись на поверхности, они подвергаются процессу выветривания, дробящему их на частицы различного размера, которые затем переносятся внешними агентами (ветром, водой и т. д.) к осадочным бассейнам, где эти частицы осаждаются и слеживаются, превращаясь в осадочную горную породу. Погружаясь на большую глубину, осадочные горные породы подвергаются воздействию тектонических процессов и превращаются в метаморфическую горную породу. При сильном росте давления и температуры метаморфическая горная порода плавится и образует магму, которая затем снова становится магматической горной породой, замыкая цикл.

Плутонические породы. Такие горные породы образуются при медленном (длящемся порой тысячи лет) остывании магмы в недрах земной коры и нередко содержат довольно большие кристаллы. Несмотря на то, что образуются эти горные породы на глубине, последующие поднятия и выветривание земной коры приводят к тому, что они нередко становятся частью горных массивов. Одной из плутонических пород являются граниты, образующие мощные формации.

Вулканические или магматические горные породы образуются при выходе магмы на поверхность, например при извержении вулкана, и характеризуются стремительным остыванием, препятствующим образованию крупных кристаллов. Примерами вулканической магматической горной породы являются базальты и реголиты.

Осадочные породы формируются на поверхности земной коры и подразделяются по способу происхождения на три типа: хемогенные, обломочные и органогенные

Образуются в результате осаждения растворенных в воде минеральных частиц. Классификация данной категории производится на основании минерального состава пород. Самой известной из хемогенных осадочных горных пород являются известняки.

Обломочные горные породы. Образованы слежавшимися и сцементированными фрагментами горных пород. Примером обломочных осадочных горных пород служат конгломераты и песчаники. Массив Монсеррат, Барселона, представляет собой конгломерат из булыжников, скрепленных между собой известняковым цементом.

Метаморфические горные породы. Процессы образования метаморфических горных пород могут иметь различную степень интенсивности: от самой низкой, при которой горная порода сжимается или трансформируется в незначительной степени, до самой высокой, при которой выявить материнскую породу невозможно. Степень метаморфизма влияет на текстуру и минеральный состав. При метаморфизме горные породы могут приобретать листоватую текстуру, что позволяет подразделить метаморфические горные породы на сланцеватые (сланцы и гнейсы) и не сланцеватые (мрамор). В зависимости от условий образования выделяют три типа метаморфических горных пород: контактового, гидротермального и регионального метаморфизма.

Гидротермальный метаморфизм. Процессы гидротермального метаморфизма происходят при циркуляции горячей (богатой ионами) жидкости по трещинам горных пород. При контакте воды с горными породами возникает химическая реакция, приводящая к их изменению. Так, в частности, образуется кварцит по известнякам.

Региональный метаморфизм происходит в случаях, когда большие массы горной породы подвергаются действию высоких температур и давления, как в случае гнейсов.

Природные каменные материалы получают путем механической обработки скальных горных пород. При этом разрушается монолитность исходного сырья и частично его структура. В основе классификации природных каменных материалов лежит технология их производства.

Весь комплекс работ по добыче каменных материалов называют горными работами. Разрабатываемые месторождения именуются карьерами, а выработанные пространства, образующиеся в процессе добычи ископаемых - карьерными выработками. Обычно при добыче полезных ископаемых попутно получают определенное количество непригодной для строительства так называемой пустой породы

В значительных объемах горные породы идут на получение природных каменных строительных материалов и изделий: щебня, песка, бутового камня, элементов дорожной одежды, плит облицовки, архитектурных деталей и т. д.

Кварц - основной представитель группы, самый распространенный минерал земной коры, состоящий из кристаллического кремнезема SiO2

Второе место после кремнезема в земной коре занимает глинозем А1203. В природе свободный глинозем встречается в виде минералов корунда и др. глиноземистых минералов

Обычно глинозем в природе находится в виде химических соединений с кремнеземом и другими окислами, называемыми алюмосиликатами. Самыми распространенными в земной коре алюмосиликатами являются полевые шпаты, составляющие более половины всей литосферы. К группе алюмосиликатов относятся также такие довольно распространенные минералы, как полевые шпаты, слюды, каолиниты и монтмориллониты.

Для минералов этой группы характерен темный цвет, поэтому их еще называют темноокрашенными минералами. Плотность их больше, чем других силикатов, сО = 3,0-3,6 т/м3; Н = 5,5-7,5, ударная вязкость значительна. При высоком их содержании в горных породах, последние имеют темный цвет, большую плотность и повышенное сопротивление удару. Наиболее распространенные минералы этой группы - роговая обманка, авгит, оливин и серпентин.

Карбонаты являются основными породообразующими минералами для большинства осадочных пород: известняков, мела, магнезитов, диатомитов; важнейшие из них кальцит, магнезит и доломит.

Сульфаты являются породообразующими минералами ряда осадочных пород. Важнейшими из этой группы являются: гипс и ангидрит.

Из числа метаморфических пород в строительстве применяют мраморы, кварцит, гнейсы, глинистые сланцы.

Эта группа пород образовалась под влиянием метаморфизма, под которым понимают преобразование горных пород, происходящее в недрах земной коры под влиянием высоких температур и давлений. В этих условиях может происходить перекристаллизация минералов без их плавления. Главными факторами метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества - растворы, газы, под действием которых породы любого состава и генезиса (магматические, осадочные или уже ранее амортизированные) подвергаются изменениям.

При формировании метаморфических пород велика роль направленного давления.

Виды:

Породы группы мраморов относятся к числу самых распространенных пород, используемых при изготовлении облицовочных плит. Мрамор образуется из известняка и других карбонатных пород под действием высоких температур и давления в результате регионального и контактного метаморфизма. Породы группы мраморов бывают полностью рас кристаллизованы (собственно мраморы) или частично рас кристаллизованы (мраморовидные известняки). По величине зерна различают мелко-, средне - и крупнозернистые разновидности. Наибольшей прочностью, износостойкостью и долговечностью обладают мелкозернистые разновидности. По однородности размеров зерен различают равномерно - и неравномерно зернистую структуру; по характеру границ между зернами - мозаичную, зубчатое-мозаичную и зубчатую структуру. Тесная взаимосвязь зерен обеспечивает долговечность и износостойкость пород (особенно зубчатая и зубчатое-мозаичная структура). Текстура пород слоистая, массивная.

Мраморы используются для изготовления декоративных и облицовочных материалов для внутренней отделки зданий, архитектурных деталей, а также подоконных досок, лестничных ступеней, плит для пола, облицовки хаммеров и др. изделий. Однако мрамор не рекомендуется применять для наружной отделки

По цвету мраморы делятся на белые и цветные (розовые, желтые, серые, голубые, зеленоватые, красноватые, черные, коричневые, а также различные сочетания этих цветов). Цветным мрамором свойственно наличие прожилок, представляющих собой трещины, заполненные природными цементами. Наиболее ценной разновидностью является чистый, белый статуарный мрамор, который используется для изготовления скульптур. Мраморные конгломераты, брекчии и конглобрекчии состоят из различных галек и кусков природного щебня, скрепленных известковым цементом; им свойственна пестрота цвета. В мраморном ониксе ценится просвечиваемость.

Породы группы мраморов прочны, достаточно износостойки, плотны, декоративны, хорошо обрабатываются и легко принимают полировку. Объемная масса колеблется от 2,3 до 2,6 т/м3, пористость от 0,6 до 3,3%, прочность на сжатие от 30 до 153 МПа, твердость по шкале Мооса от 3 до 4.

Мрамор поражает разнообразием цветов и оттенков. Классический белый мрамор, из которого была сделана статуя Венеры Милочкой, или камень, переливающийся розовыми, желтыми, коричневыми и даже черными оттенками. Наиболее ценное месторождение мрамора находится в Абаканских Альпах в Карраре. В России месторождений немного, их можно пересчитать по пальцам: Коего, Першинскою и Кубик Кордон. Это может быть полированный мрамор в сочетании с искусственно состаренным камнем.

Порода образующие материалы. Классификация состав и физические свойства - Почвоведение и инженерная геология

Похожие статьи