https://www.zaboroff.ru/shtaketnik/
www.zaboroff.ru
Материалы Природные каменные материалы Изверженные горные породы. Техническая характеристика, свойства.
По химическому составу изверженные горные породы характеризуются содержанием, главным образом, кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия и: натрия. По содержанию кремнезема SiO2 как в свободном, так и в химически связанном состоянии эти породы делятся на кислые, содержащие кремнезема 85-65%, средние - 65-52% и основные - 52-35%.
Кислые породы богаты кремнием, калием, натрием и бедны железом, магнием и кальцием. Они отличаются обычно светлой окраской. Основные породы, наоборот, содержат больше железа, магния и кальция и окрашены в темные цвета.
Каменные материалы из плотных кристаллических изверженных горных пород в большинстве случаев отличаются высокой прочностью, твердостью, вязкостью, стойкостью против выветривания. Как правило, они хорошо обрабатываются и полируются. По мере увеличения содержания пироксенов, амфиболов и оливина (от гранита до перидотита) возрастают вязкость, удельный и объемные веса и прочность. Кроме того, улучшается полируемость, увеличивается основность, которая, в частности, оказывает положительное влияние на сцеиляемость каменного материала с битумом и дегтем. Неравномерная крупнокристаллическая и макропорфировая структура, присутствие неустойчивых минералов, значительное содержание слюды.
Главнейшие виды изверженных горных пород как сырье для производства строительных материалов имеют следующую характеристику:
Гранит - наиболее распространенный представитель глубинных магматических горных пород. Это - массивная равномерно-кристаллическая порода, состоящая в основном из кварца (20-40%), калиевого полевого шпата и, реже, щелочного плагиоклаза (40-60%), слюды, иногда роговой обманки и пироксена (5–20%). Кроме равномерно-кристаллической структуры, отдельные переходные разновидности гранита обладают порфнровидной структурой, выраженной в том, что более крупные кристаллы, например, ортоклаза, выделяются в виде вкраплений на общем равномерном мелкокристаллическим фоне.
К этой разновидности относится финляндский гранит — ранакиви (по-фински — гнилой, крошащийся камень), широко распространенный в Карелии и Финляндии. Характерным признаком ранакиви является яйцевидная форма крупных кристаллов ортоклаза (микроклина) розового и красного цветов, окруженных зеленоватой или серой тонкой каймой олигоклаза (из группы плагиоклазов). Ранакиви сравнительно с другими разновидностями гранитов легче выветривается вследствие разрушения олигоклаза и выпадения кристаллов микроклина.
Граниты имеют обычно плотное однородное сложение. Если же пластинчатые минералы (например слюды) располагаются параллельно какой-либо плоскости, такие породы являются промежуточными формами между гранитами и гнейсами и называются гнейсо-гранитами, а при более выраженной сланцеватости — гранито-гнейсами.
Цвет гранитов зависит главным образом от ортоклаза и содержания темноцветных минералов. Обычно преобладают серые н красные цвета разных оттенков. Очень красивый рисунок имеют в свежем состоянии гранатовые граниты и разновидности серых гранитов с кварцем синих тонов (например, граниты некоторых месторождений по рекам Южный Буг и Рось). Однородность строения гранитов в месторождениях часто нарушается наличием ксенолитов и шлиров (в области контакта с другими породами) и жилами из гранитовой магмы. Мелкозернистая жильная порода, состоящая из ортоклаза или плагиоклаза и кварца, обычно светлого цвета, называется аплитом.
Крупнокристаллические жильные породы, состоящие из неодинаковых по размеру, преимущественно крупных кристаллов полевого шпата, кварца с большим или меньшим количеством слюды, роговой обманки и турмалина, неравномерно распределенных в массе, называются пегматитами. Аплнтовые и пегматитовые жилы, пересекая главную породу в разных направлениях, придают ей большое разнообразие в месторождении.
Гранитам свойственны параллелепипедальная, грубопластовая, и реже, матрацевидная формы залегания. Трещины и жильные породы в гранитных массивах, хотя и бывают крайне разнообразны, часто располагаются закономерно относительно дислокационного давления. Так, трещины, расположенные вертикально по направлению дислокационного давления, обычно широкие и часто заполнены жильными породами; расположенные же перпендикулярно давлению — обычно тонки и сомкнуты. Горизонтальные трещины расположены примерно перпендикулярно вертикальным трещинам.
Технические свойства гранитов определяются их минералогическим составом, структурой н свежестью. Чем больше в них кварца, зерна которого непосредственно связаны между собой, тем граниты прочнее, тверже, устойчивее против выветривания. Свежесть полевых шпатов, небольшое содержание слюды и заметное содержание кварца, равномерная мелкозернистая структура, отсутствие пирита — все это признаки гранитов высокой прочности и устойчивости. Помутнение, а иногда и полная утрата блеска у полевых шпатов и слюды, присутствие пирита, значительное количество слюды, наличие ксенолитов, шлиров характеризуют пониженное качество гранитов.
Слабо выраженная сланцеватость у некоторых разновидностей гранитов в ряде случаев не снижает их качества и облегчает выломку, а также их дальнейшую обработку.
Граниты характеризуются средним значением удельного веса 2,7, объемного веса — 2,6, весьма малой пористостью и водов асыщаемостыо, высокой прочностью (1400–1800 кГ(ся2) и значительной устойчивостью против выветривания. Прочность отдельных мелкокристаллических разновидностей гранатов достигает 3000 кГ/см2 (например, Гниванское и Синюхинское месторождения УССР).
Граниты достаточно тверды, сравнительно хорошо поддаются обработке с правильным расколом при разделке. Они хорошо полируются, но повышенное содержание слюды снижает их поли руемость. Отдельные разновидности гранита (порфировидные, рапакиви) обладают красивым рисунком на отполированных плоскостях. Обладая высокими техническими качествами и эксплуатационными показателями, каменные материалы из гранитов широко используются для дорожных и мостовых сооружений. Они применяются в необработанном, грубоколотом виде (глыбы, бутовый камень и яр.) или в разной мере обработанные: тесаные (брусчатка, шашка для мозаики, плиты, блоки, бортовой камень), колотые (шашка для мощения и пакеляжа) и в особенности дробленые (щебень). Красивая окраска (рисунок) некоторых разно-. видностей гранитов дает возможность применять их для различных отделочных работ. К отрицательным свойствам гранитов надо отчасти отнести их невысокую огнестойкость — они резко снижают прочность при температуре свыше 800° С. На территории СССР известны следующие обширные области распространения гранитов: Карелия, Украинский кристаллический щит, северные склоны Кавказа, горы Урала, Алтая, Тянь-Шаня, Саян, Прибайкалье, Яблоновый хребет, район р. Уссури и др.
Сиениты по минералогическому составу отличаются от гранитов отсутствием или небольшим содержанием кварца и преобладанием в них щелочного полевого шпата. Сиениты, содержащие заметное количество кварца, являются переходными породами между сиенитами и гранитами.
Структура сиенитов обычно равномерно-кристаллическая, но встречаются и порфировидные разности. Окраска сиенитов чаще бывает серая, красноватая, темно-зеленоватая. Удельный вес 2,7–2,9; объемный вес 2,6–2,8; пористость и водонасыщение незначительные- Прочность при сжатии у сиенитов колеблется в пределах 1200–1800 кГ/см2; по сравнению с гранитами они несколько мягче, лучше полируются и более вязки, в особенности если содержат в своем составе амфиболы и пироксены.
В дорожном строительстве они имеют такое же применение, как и граниты. Распространение сиенитов на территории СССР более ограниченное: известны месторождения сиенитов на Кольском полуострове, Украине, Урале, на острове Сахалин, в горах Тянь-Шань и других местах.
Диориты состоят из кислого плагиоклаза (около 75%), роговой обманки, реже биотита и авгита. Иногда в состав диорита входит кварц, и такой диорит называется кварцевым. В зависимости от преобладания цветных минералов различают рогово-обманковый, авгитовый, биотитовый диориты. Структура у них равномерно-кристаллическая, окраска от темно-зеленоватой до черно-зеленой, удельный вес 2,7-3,0; прочность при сжатии в среднем достигает 1800-2400 кГ/см2 они отличаются повышенной вязкостбю и устойчивостью против выветривания.
Мелкозернистые разности их, помимо высоких механических показателей, характеризуются твердостью, хорошей колкостью и обрабатываемостью, являясь высокосортным сырьем для изготовления брусчатки, плит я др. Наравне с гранитами и сиенитами диориты пригодны для изготовления различных видов каменной продукции для дорожного строительства. Месторождения диоритов известны в Крыму, на Украине, Урале, Кавказе, в Средней Азии.
Габбро — горные породы, состоящие из основного плагиоклаза (около 50%) и пироксена; реже в состав габбро входят роговая обманка, оливин и биотит. Структура габбро обычно равномерно-крупнозернистая. Окраска темно-зеленая, оливково-зеленая и коричнево-зеленоватая. Удельный вес 2,8–3,1. Прочность на сжатие в среднем 2000–2800 кГ/см2, но у крупнозернистых разностей уменьшается до 1200–1400 кГ/см2. Габбро — порода, стойкая против выветривания, чем меньше в ней полевого шпата, равномернее структура и мельче зерна, тем выше ее прочность и стойкость.
Наряду с высокой прочностью габбро обладает повышенной вязкостью, что несколько затрудняет его разработку и обработку. Полируется габбро хорошо. Особенно красивой расцветкой обладает лабрадорит, в котором преобладает минерал плагиоклаз-лабрадор. Разнообразные каменные материалы из габбро находят широкое применение в дорожном строительстве. Лабрадориты с красивой окраской используются для архитектурных целей. Габбровые породы, образуя штоки, линзы и жилы, распространены в Карелии, на Урале, Украине, Кавказе, в Средней Азия.
Перидотиты и пироксениты — породы темно-зеленого и черно-зеленого цвета без полевого шпата (или содержат его в незначительном количестве), состоят преимущественно из оливина (перидота) или пироксена. В первом случае порода носит название перидотита, во втором — пироксенита. Структура у них средне- или крупнокристаллическая. Удельный вес 3–3,5. В свежем состоянии эти породы прочные, вязкие и устойчивые против выветривания. Высокая прочность и вязкость делают их труднообрабатываемыми.
Излившиеся горные породы, как указывалось, образовались в результате быстрого застывания лавы на поверхности земли (или на дне морей), Форма залегания этих пород — обычно в виде покровов, потоков, куполов и жил. Иные условия застывания одной и той же или -близкой по химическому составу магмы (по сравнению с глубинными породами) обусловливают формирование порфировой, федьзитовой, микролитовой и стекловатой структур. Древневулканические излившиеся породы характеризуются большой перекристаллизованностью основной массы; нововулканические породы сформировались позже и по структуре более стекловаты.
Кварцевый порфир обладает порфировой структурой -с вкраплением в основную массу как бы оплавленных кристаллов кварца. По минералогическому составу он аналогичен гранитам; цвет чаще красный, бурый, а иногда зеленоватый; удельный вес 2,4–2,6; прочность на сжатие 1300–1800 кГ/см2; устойчив против выветривания. Качество кварцевых порфиров повышается с уменьшением количества и размеров вкрапленников. Чем больше стекловатой массы, тем выше хрупкость квариевого порфира, тем больше стойкость его на выветрнвание. Лучшие его разновидности относятся к фельзитовым порфирам,, содержащим незначительное количество вкрапленников. Каменные материалы нз кварцевых порфиров применяют в дорожном строительстве так же, как и каменные материалы из гранитов. Месторождения кварцевых порфиров в СССР известны в Крыму* на Урале, Алтае, Сахалине н в других местах.
Липарит — нововулканяческая порода, по минералогическому составу аналогичная граниту. Цвет белый, серый, светло-желтый, иногда красноватый. Структура — скрытокристалличе-ская, стекловатая, часто микропорфировая. Наряду с плотными встречаются пористые его разновидности. Каменные материалы из плотных, с крыто кристаллических липаритов применяют для дорожных работ наравне с кварцевыми порфирами, Ортоклазовые порфиры и трахиты по минералогическому составу аналогичны сиенитам. От кварцевых порфирой и липаритов они отличаются отсутствием кварца. По техническим свойствам эти породы стоят близко к бескварцевым порфирам и липаритам, но легче поддаются обработке. Месторождения ортоклазовых порфиров известны на Кавказе, Урале, в Крыму и других местах.
Диабазы преимущественно имеют мелкокристаллическую-структуру, состоят из нэвестково-катрового полевого шпата и пироксена; реже в их состав входит оливин, роговая обманка. Характерной особенностью диабазов является “переплетенное” строение, заключающееся в том, что промежутки между беспорядочно переплетенными кристаллами известково-натровых поле-вых шпатов заполнены темной, аморфной авгитовой массой. Удельный вес диабазов 2,8–3,0; прочность на сжатие в среднем около 2000 кГ/см2 (иногда до 4000 кГ/см2)-, твердость средняя,, хорошо полируется. При выветривании диабаз приобретает бурую окраску и распадается на щебень с ^ржавым -надетом, обогащенный глинистым веществом. Особенности строения диабаза позволяют изготовлять из него хороший штучный камень. Щебень из диабаза обладает вы со-кими качествами и применяется при изготовлении цементобетона и асфальтобетона, черного щебня и др. Аналогичны диабазам по своим техническим свойствам промежуточные породы — габбро диабазы. Разрабатываемые в СССР месторождения диабаза, находящиеся в Карелии, на Украине, Кавказе и Урале, известны высоким качеством получаемого каменного материала. Андезиты относятся к группе нововулканических пород. Они состоят из роговой обманки или пироксенов, слюды н извест-ково-натровых плагиоклазов (обычно в виде вкраплений). Андезиты обладают окраской от светлой до темно-серой. Удельный вес их колеблется в пределах 2,65–2,75; они имеют большую прочность (1200–2400 кГ/см2), твердость и высокую стойкость против выветривания.
Базальты — породы темного цвета, плотные, обычно скрыто кристаллической структуры, состоящие из плагиоклаза и авгита (часто оливина), Обычно в базальтах не все минералы успели выкристаллизоваться, вследствие чего порода содержит то или иное количество стекловатой массы. В большинстве случаев базальты слабо выветриваются и лишь снаружи покрываются тонкой коркой продуктов распада. Технические свойства базальтов крайне различны; удельный вес их равен 2,7–3,3; обычно они обладают большой твердостью и высокой -прочностью, достигающей 3000 кГ/см2, а иногда и 5000 кГ1слР\ некоторая хрупкость отдельных базальтов несколько снижает их общие довольно высокие технические свойства. Базальты в месторождениях часто разбиты трещинами на столбчатые (иногда шаровидные, сфероидальные и плитняковые) отдельности, что в значительной мере облегчает их разработку. По внешним признакам хорошее качество базальтов определяется темной окраской с равномерным мелко- и скрытокри-сталлическим (не порфировым) строением; он с трудом должен царапаться стальной иглой и иметь плоско раковистый излом. Месторождения базальтов в СССР известны на Украине, в Армении, Забайкалье, на Сахалине и Камчатке. Столбчатые отдельности базальтов, облегчая разработку месторождений, вместе с тем ограничивают возможность изготовления крупных монолитов, В дорожном строительстве базальты используют для изготовления щебня, шашки, брусчатки и др. Щебень со значительным содержанием скрытекристаллической стекловатой массы плохо уплотняется.
Вулканические туфы и туфоиды — обширная группа продуктов вулканических извержений, которые вначале отлагались в рыхлом состоянии, а затем уплотнились, затвердели и превратились в камнеподобные породы. Рыхлые продукты вулканического извержения на земной поверхности состоят из вулканического пепла и песка, иногда в смеси с продуктами грязевых потоков, мелких шарообразных телец (вулканического града) — “бомб” и стекловатых кристаллических образований, которые сформировались при разбрызгивании лавы газовыми взрывами. Затвердевшие на месте своего отложения или на но* вом месте при переносе их ветром или водой, эти породы называются вулканическими туфами. Продукты подводных извержений, так называемые туфоиды, затвердевают под водой в смеси с морским илом, в котором нередко встречаются окаменелости (туфоиды Урала, Закавказья). Туфоиды часто сопровождают диабазы. Некоторые из туфов и туфовых лав богаты аморфным кремнеземом. Затвердевшие и сцементированные, эти продукты извержений образуют горные породы, называемые трассами’, например, карадагский трасс в Крыму. Технические свойства вулканических туфов и туфоидов крайне разнообразны и зависят от их состава, характера и структур-но-текстурных признаков. Прочность их на сжатие сравнительно невелика и колеблется в пределах 70–700 кГ/см2, Они обычно пористы, влагоемки, воздухопроницаемы, плохо проводят тепло и достаточно устойчивы против выветривания. Туфовые породы легко поддаются обработке. Лучшие их разновидности широко применяются для изготовления строительного материала в виде блоков для кладки стен. Некоторые разновидности их можно применять как местный строительный материал в виде щебня для устройства дорожных одежд, имея в виду, что многие из них обладают цементирующей способностью.
_mce_style=
_mce_style=Андезиты
