Породообразующие минералы магматических горных пород: химический состав, свойства.
Изверженные (магматические) горные породы делятся на:
-глубинные (застывание магмы произошло на глубине в земной коре, магма полностью кристаллизуется);
-излившиеся (застывание магмы произошло на поверхности Земли, остывание магмы идет быстро и часть ее остается в стекловатом или скрытокристаллическом состоянии;
-рыхлые обломочные (магма выбрасывается вместе с газами и быстро остывает);
- цементированные (образовавшиеся из твердых продуктов вулканического происхождения).
К породообразующим минералам изверженных (магматических) горных пород относятся кварц, полевые шпаты, слюды, темноокрашенные минералы.
Кварц – состоит из кремнезема SiO2 в кристаллической форме, является одним из самых прочных и стойких минералов. Он обладает высокой прочностью при сжатии (до 2000 МПа), высокой твердостью-7, высокой кислотостойкостью и химической стойкостью при обычной температуре. Цвет кварца чаще всего встречается молочно-белый, серый. Плотность 2,65 г/см3 . Выдерживает высокие температуры.
Группа полевых шпатов
Ортоклаз –«прямораскалывающийся» - гидроалюмосиликат калия.
Плагиоклаз – «косораскалывающийся» - гидроалюмосиликат натрия.
Температура плавления – 1200-1600 0C.
Предел прочности при сжатии 120-170МПа.
Твердость – 6. Плотность 2,57 г/см3.
Выветривание полевых шпатов происходит под влиянием воды, содержащей углекислоту.
Группа слюд
Слюды –это сложные алюмосиликаты калия, магния, железа. Наиболее часто встречаются биотит и мусковит.
Слюды имеют весьма совершенную спайность; они делятся на тонкие листочки с совершенно гладкими поверхностями.
Биотит – железисто-магнезиальная слюда, цвет – черный, плотность 2,8-3,2 г/см3.
Мусковит – калиевая слюда, прозрачная, плотность 2,7-3,1 г/см3.
К выветриванию мусковит более стоек, чем биотит. Значительное количество слюды в составе горной породы значительно снижает механическую прочность, затрудняя полировку поверхности горной породы.
Группа темноокрашенных минералов
Железисто-магнезиальные силикаты. Эти минералы содержат силикаты магния, железа, кальция.
Различают следующие группы:
Пироксены (авгит, диопсид);
Амфиболы (роговая обманка);
Оливин (форстерит).
Минералы этой группы имеют очень темную окраску;
Твердость – 7; плотность – 3,0-3,6 г/см3; прочность при сжатии 300-400 МПа. Высокая стойкость к выветриванию. Повышенное содержание этих минералов в горной породе увеличивает многие технические качества породы.
13. Магматические горные породы: механизмы образования, особенности строения, минеральный состав, свойства, применение в строительстве.
магматические (изверженные) – это образовавшиеся в процессе кристаллизации магмы – сложного пиродного силикатного расплава, поднимающегося из недр Земли к ее поверхности; Изверженные (магматические) горные породы делятся на:
-глубинные (застывание магмы произошло на глубине в земной коре, магма полностью кристаллизуется);
-излившиеся (застывание магмы произошло на поверхности Земли, остывание магмы идет быстро и часть ее остается в стекловатом или скрытокристаллическом состоянии;
-рыхлые обломочные (магма выбрасывается вместе с газами и быстро остывает);
- цементированные (образовавшиеся из твердых продуктов вулканического происхождения).
Магматические горные породы
Глубинные породы: гранит, сиенит, диорит и габбро.
Гранит – одна из самых распространенных на земле горных пород.
Обладает благоприятным для строительного камня составом, отличающимся высоким содержанием кварца (25-30%), натриево-калиевых шпатов (35-40%), плагиоклаза (20-25%), небольшим количеством слюды.
Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии – 120-250 МПа, малую пористость, высокую морозостойкость. Весьма разнообразны по цвету, зависящему от окраски полевых шпатов.
Гранит применяется для внешней облицовки зданий и сооружений, особенно гидротехнических; строительства фундаментов, тротуарных плит, ступеней; в крупных кусках – для колонн зданий и памятников; в дробленом виде, в виде щебня – для производства тяжелых бетонов и в дорожном строительстве.
Сиенит встречается гораздо реже.
Породы окрашены в розовые, зеленоватые, серые тона, что зависит от цвета полевых шпатов. По физико-механическим свойствам сиениты близки к гранитам, несколько уступая им в прочности из-за отсутствия кварца.
Диорит и габбро содержат значительное количество темноокрашенных минералов, что изменяет ряд свойств этих горных пород.
По сравнению с гранитом и сиенитом цвет их более темный, увеличивается средняя плотность.
Они обладают высокой сопротивляемостью к удару и низкой истираемостью. Декоративной разновидностью габбро является лабрадорит.
Излившиеся породы
Излившиеся горные породы образовались в результате излияния магмы, ее охлаждения и застывания на поверхности земли, поэтому в большинстве случаев они состоят из отдельных кристаллов, вкрапленных в основную мелкокристаллическую, скрытокристаллическую и даже стекловатую массу.
Трахиты по своему минеральному и химическому составу схожи с сиенитами, но более пористы. Легко обрабатываются но не полируются.
Андезиты - излившиеся аналоги диоритов. Применяют в качестве кислотостойкого материала.
Базальты – излившиеся аналоги габбро, очень плотные породы черного цвета, трудно обрабатываются из-за большой твердости и хрупкости. Применяют в качестве бутового камня, являются исходным материалом для литых каменных изделий.
Обломочные и цементированные породы
Рыхлые породы классифицируются по размеру частиц:
Пепел – 0,15 мм;
Песок – 0,15-0,5 мм;
Пемза – не менее 0,5 мм.
Пемза – легкая пористая порода, похожая на застывшую пену. Состоит в основном из аморфного кремнезема и глинозема. Применяется как активная гидравлическая добавка, абразивный материал, заполнитель для легких бетонов.
Вулканические туфы – образуются в результате последующей цементации рыхлых пород. Применяется в качестве легкого штучного стенового материала, как заполнитель для легких бетонов, в виде активной минеральной добавки.