Понятие минерала , горной породы, спайности . Стандартная шкала твёрдости минералов. классификация горных пород по генетическому признаку : магматические, осадочные, метаморфические.

Минералы - это природные физические и химически однородные тела, возникающие в земной коре в результате физ-хим процессов . Каждый минерал отвечает определённому состоянию и составу среды в которой он возникает .

Горная порода -скопление мин. масс в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий , обладающих характерными свойствами. Могут быть образованны одним минералом- мономинерал( гипс, доломит ) или несколькими минералами - полиминеральные. (гранит, сиенит)

В зависимости от условий формирования горные породы делят на три генетические группы ( классификация горных пород по условиям их образования , генетическому признаку ) : магматические породы(или изверженные ), образовавшиеся в процессе кристаллизации сложного природного силикатного расплава- магмы. Бывают глубинные(гранит, габбро, диорит) и излившиеся(диабаз, базальт);осадочные(вторичные), возникшие в поверхностных условиях из продуктов разрушения любых других пород (песок, глина) ; метаморфические(видоизмененные), являющиеся продуктом перекристаллизации и приспособления пород к изменившимся в пределах земной коры физ-хим условиям (гнейсы из гранита, глинистые сланцы из глины).

Спайность - некоторые минералы обладают спайностью, то есть сравнительно легко разделяются( раскалываются ) по одному или нескольким направлениям ; Плоскости раскола бывают ровные,блестящие , их называют плоскостями спайности .

Шкала твёрдости минералов ( шкала Мооса ) - 1.тальк ;2. гипс ; 3.кальцит ; 4.плавиковый шпат (флюорит); 5. апатит ; 6. пылевой шпат (ортоклаз) ; 7. кварц ; 8. топаз ; 9. корунд ; 10. алмаз

9. Магматические горные породы . Классификация по условиям образования .Особенности состава структуры и свойств . Пример магматических горных пород. Применение в строительстве.

Образование магматических пород тесно связанно со сложнейшими проблемами происхождения магм и Строения Земли. Земля состоит из ядра , промежуточной оболочки (или мантии) и внешней оболочки - коры . Последняя имеет три слоя : нижний - базальтовый , выше него - гранитный и верхний- тонкий чехол осадочных пород .

Особенности состава:

Главной составляющей частью изверженных пород является кремнезём ( Si ) , в зависимости от содержания которого ( в свободном и химически связанном состоянии ) эти породы разделяются на кислые( >65% Si ), среднее (52-65% Si ) и основные (40-52% Si ).

В зависимости от условий образования выделяю две основные группы магматических пород - глубинные (интрузивные ) и излившиеся (эффузивные ). Глубинные - это породы образовавшиеся при застывании магмы на разной глубине в земной коре . Излившиеся- породы образовались при вулканической деятельности, излияние магмы из глубин и затвердении на поверхности .

Пример магматических горных пород :Основными породообразующими минералами магматических пород являются : кварц( и его разновидности) ; пылевые шпаты; железисто-магнезиальные силикаты.

Глубинные (интузивные) горные породы :

Структура определяется степенью кристалличности и размерами зёрен,а так же формой и взаимными отношениями составных частей породы.

Следствие медленного охлаждения магмы является ряд общих св-в для разных глубинных,горных пород : Весьма малая пористость и, следовательно, большая плотность и высокая прочность . В связи с очень малой пористостью эти породы обладают низким водопоглощением, морозостойкостью и сравнительно высокотеплопроводны. Примеры : граниты (высокая механическая прочность при сжатии) ; сиениты; гранодиориты, диориты и кварцевые диориты; габброиды (габбро,анортозиты ) ; перидотиты .

Излившиеся (эффузивные)горные породы:

Пример: Кварцевые парфиры ; бескварцевые (полевошпатовые парфиры ); трахиты ; липариты; андезиты;базальты; диабазы; к пористым излившимся породам относят пемзу,вулканические туфы и пеплы, туфолавы .

Вулканический туф и пемза – магматические излившиеся пористыепороды. Состоят, главным образом, из аморфного кремнезема, который

обеспечивает их высокую атмосферостойкость. Цвет этих пород можетбыть белым, желтым, красным, синеватым, лиловым, серым, черным и др.

За счёт быстрого охлаждения магмы эти породы имеют аморфную структуру и пемзовидную пористую текстуру, преимущественно с замкнутой

пористостью. Пемза представляет собой пористое (П = 60…70 %) вулканическое стекло. Средняя плотность ρm = 300…900 кг/м3

, истинная плотностьρ = 2000…2500 кг/м3, предел прочности при сжатии Rсж = 2,5…10 МПа,коэффициент теплопроводности λ = 0,12…0,2 Вт/(м∙°С). Вулканическиетуфы образуются в результате уплотнения и цементации продуктов вулканической деятельности – пемзы, пепла и др. Средняя плотность туфов колеблется в пределах ρm = 750…1400 кг/м3, предел прочности при сжатииRсж = 6…15 МПа, коэффициент теплопроводности λ = 0,3…0,45 Вт/(м∙°С).Применяются в качестве щебень для бетона (для лёгких бетонов), облицовочные плиты, камни для стен, сырье для вяжущих вещест.

Применение в строительстве:

трахиты-кислотоупорный материал, отчасти строительный камень

диабазы- брусчатка для мощения дорог и улиц.

пемза- заполнитель в лёгких бетонах (пемзобетон),гидравлическая добавка к цементам и извести

Вулканический пепел- активная минеральная добавка .

Туф и туфолавы- используют в виде пиленого камня для кладки стен жилых сданий,устройство перегородок и огнестойких перекрытий, щебень для лёгких бетонов.

10. Осадочные горные породы . Классификация по условиям образования .Особенности состава структуры и св-в . Пример осадочных горных пород. Применение в строительстве.

Осадочные горные породы образовались в результате природных процессов выветривания первичных пород, химического и механического выпадения в осадка из воды, жизнедеятельности растений. Осадочных пород около 5%.Залегают на поверхности. Строение: слоистое, более пористое. Некоторые растворимы в воде( гипс), распадаются в воде на мелкие частицы (глина). Если отсутствует слоистость текстура называется беспорядочной. Выветривание горных пород бывает под действием :

-физических факторов ( перемена t , воздух, ветер, радиация, вода…)

-химических фаторов ( разрушением отдельных минералов, под воздействием воды , углекислого газа … )

Классификация горных пород по условиям образования :

1)природообразующие (опал, каолинит)

2)обломочные (песок, гравий, глина)

3)хемогенные (известняк, доломит, бокситы)

4)органогенные (яшма, диатомиты)

Гипс – осадочная горная порода, относится к подгруппе химическихосадков. Цвет белый, с примесями может быть розовый, желтоватый,

серый. Структура кристаллическая с различной формой кристалла (зерна,волокна и др.). Текстура плотная. Состоит из минерала гипса с возможными примесями ангидрита, кальцита, доломита и др. Средняя плотностьρm = 2000…2300 кг/м3, предел прочности при сжатии Rсж = 5…30 МПа.

Стойкость против выветривания низкая. Применяется как сырье для вяжущих, облицовочные плиты длявнутренней облицовки и при производстве искусственного мрамора

Применение: сырье для вяжущих веществ.

Метаморфические горные породы. Особенности состава, структуры и свойств. Примеры метаморфических горных пород. Применение в строительстве.

Метамотфические горные породы образуются из осадочных пород под влиянием высокого давления, высокой температуры и химических реагентов. Бывают видоизменные магматические (Гнейнс) и видоизменные осадочные ( мрамор ).

Строение: под влиянием давления деформация кристаллов, сланцеватое строение, разные свойства по разным направлениям. Основные разновидности метаморфических горных пород.

Кристаллические сланцы имеют мелкозернистое строение с полностью утраченными первичными текстурами и структурами. Цвет их от темно- до светло-серого. Основная часть породы состоит из зерен кварца, биотита и мусковита. Некоторые разновидности глинистых, кремнистых, слюдистых и иных сланцев являются естественными кровельными материалами - кровельными сланцами. Они должны отвечать определенным требованиям: иметь достаточную плотность и вязкость, твердость, малое водопоглощение, высокую водостойкость, стойкость против выветривания. Плотность кровельных сланцев - около 2,7-2,8 г/см3, пористость - 0,3-3%, предел прочности при сжатии - 50-240 МПа. Кровельные сланцы используют в производстве кровельных плиток для лестничных ступеней, плит для пола, подоконных досок и т.п.).

Гнейс – метаморфическая горная порода, образуется при температурах600…800°С и высоком давлении из глинистых и кварцево-полевошпатовых

пород, преимущественно – из гранита. Структура кристаллическая, разнозернистая. Текстура плотная, полосчатая, со слабо выраженной сланцевато-

стью. Цвет породы – серый, может быть розовый. Состоит, главным образом из кварца, полевых шпатов, биотита, пироксена, роговой обманки.

Средняя плотность ρm=2400…2800 кг/м3, предел прочности при сжатииRсж = 120…400 МПа. Анизотропен по прочности. По плоскостям сланцева-

тости раскалывается на плиты. Ввиду сланцеватости расслаивается при замораживании и оттаивании, что обуславливает низкую стойкость гнейсов

против выветривания. Применяется в качестве плиты для полов, ступени, бутовый камень, облицовочные плиты.