- •Лекция 4. Природные каменные материалы
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Горные породы и породообразующие минералы
- •4.3. Породообразующие минералы
- •4.4. Важнейшие изверженные породы
- •4.5. Важнейшие изверженные породы
- •4.6. Важнейшие метаморфические породы
- •4.7. Материалы и изделия из природного камня
- •4.8. Добыча и обработка каменных материалов
Лекция 4. Природные каменные материалы
4.1. Общие сведения
(Слайд №1). Природные каменные материалы – материалы, получаемые механической обработкой или без специальной обработки горных пород.
Горные породы – значительные по объему скопления различных минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий.
Минерал – природное тело, одинаковое по химическому составу, строению и химическом свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре.
Свойства минералов оцениваются, в основном, по показателям:
твердость;
прочность;
плотность;
химический состав;
оптические свойства;
тепловые свойства;
электрические свойства;
магнитные свойства.
Механическая обработка:
раскалывание;
распиливание;
дробление.
Таким способом получают:
облицовочные плиты;
камни и блоки для кладки стен;
бутовый камень, щебень.
Широко используются в современном строительстве:
прямое использование – облицовка зданий и инженерных сооружений; возведение стен зданий; устройство лестниц и настилка полов; заполнители для бетонов и растворов; в дорожном и гидротехническом строительстве;
в промышленности строительных материалов для получения других материалов: керамики, вяжущих веществ, стекла и др. При таком использовании изменяются строение, состав и свойства исходных горных пород.
4.2. Горные породы и породообразующие минералы
(Слайд №2). Изучение свойств природных каменных материалов основывается на классификации горных пород, учитывающей их происхождение (генезис).
По генетической классификации, горные породы делятся на три основные группы:
изверженные или магматические (первичные);
осадочные (вторичные);
метаморфические (видоизмененные). См. табл. 4.1.
Табл. 4.1.
Генетическая классификация горных пород
Магматические породы (первичные) |
Массивные: глубинные: граниты, сиениты, диориты, габбро; излившиеся: порфиры, андезиты, трахиты, диабазы, базальты Излившиеся пористые: рыхлые: вулканические пеплы, пемзы и др.; цементированные: вулканические туфы, трассы, туфовая лава. |
Осадочные породы (вторичные) |
Механические отложения: рыхлые: пески, гравий, глины, природный щебень цементированные: песчаники, конгломераты, брекчии. Химические осадки: некоторые виды известняков, известняковые туфы, магнезиты, доломиты, гипс, ангидрит. Органогенные отложения: мел, большинство известняков, трепелы, диатомиты, опоки. |
Метаморфические (видоизмененные) породы |
Измененные изверженные породы: гнейсы (из гранитов). Измененные осадочные породы: глинистые сланцы (из глин), мраморы (из известняков), кварциты (из песчаников). |
4.3. Породообразующие минералы
(Слайд №3). Породообразующие минералы – те, из которых главным образом состоят горные породы.
В природе найдено и изучено более 2000 минералов, но лишь 50 из них являются породообразующими.
Краткая характеристика основных породообразующих минералов.
Минералы группы кремнезема - ряд минералов, представляющих собой модификацию двуокиси кремния:
кварц;
опал;
халцедон.
Полевые шпаты (алюмосиликаты натрия, калия, кальция) – наиболее распространенные в природе минералы по массе горных пород:
граниты;
диориты;
габбро;
андезиты;
сиениты.
Железисто-магнезиальные силикаты:
габбро;
базальты;
диабазы.
Слюда – группа минералов, представляющие алюмосиликаты слоистой структуры и обладающие совершенной спайностью в одной плоскости.
Асбест – группа минералов, представляющие водные силикаты магния и железа, образуют агрегаты, сложенные тончайшими гибкими волокнами, которые легко расщепляются на составляющие их волокна.
Глинистые минералы – группа водных силикатов алюминия - составляют основную массу глин, самый распространенный из которых каолинит . Белые каолинитовые глины используют при производстве тонкой керамики - фарфор, фаянс.
Кальцит (известковый шпат ) – один из наиболее распространенных минералов в земной коре. Кальцит основной породообразующий минерал таких пород, как мел, известняк, известковый туф, входит в состав мрамора.
Магнезит - близок по свойствам к кальциту, но встречается значительно реже.
Доломит - по свойствам близок к кальциту, но встречается значительно реже.
Гипс - мягкий минерал, кристаллизуется в виде зернистых (алебастр) и волокнистых масс (селенит).
Ангидрит - безводная разновидность гипса.