Как называется горная порода в строительстве

Осадочные горные породы. Химический и минеральный составы осадочных пород. Важнейшие виды осадочных пород и их строительные свойства

В составе литосферы на долю осадочных пород приходится лишь около 5 %, однако они занимают до 75 % площади поверхности Земли. Характерным для осадочных пород является слоистость залегания (их называют пластовыми) и в большинстве случаев более пористое строение и меньшая прочность, чем у плотных магматических пород. В зависимости от условий образования осадочные породы подразделяют на три группы: механические отложения (обломочные), химические осадки, органогенные отложения.

Механические отложения (рыхлые и цементированные) образовались в результате разрушения других пород под воздействием процесса выветривания (действие воды, ветра, колебаний температуры, замораживания и оттаивания и других атмосферных факторов). В результате даже самые прочные массивные магматические породы разрушаются, образуя обломки разных размеров: глыбы, куски и более мелкие частицы.

«Простые» камни. Как определить? Геология, минералы и горные породы

Наряду с механическими разрушениями в результате взаимодействия составных частей горных пород с веществами, находящимися в окружающей среде, может происходить химическое разрушение. Так, полевые шпаты под действием воды, содержащей диоксид углерода, разрушаются, образуя водные силикаты алюминия.

Продукты разрушения остаются на месте или чаще переносятся водными потоками, ветром, ледниками в другие места и после осаждения образуют рыхлые скопления пластов обломочных осадочных пород (песка, глины, гравия, природного щебня). Некоторые из них в последующем подвергаются цементированию природными цементами, выпавшими в толще рыхлых осадков из омывающих их растворов, образуя сплошные (сцементированные) горные породы различной плотности (песчаники, конгломераты, брекчии).

Химические осадки образовались в результате выпадения в осадок веществ, перешедших в состав водных растворов в процессе разрушения горных пород. Они являются следствием изменения условий среды, взаимодействия растворов различного состава и испарения (гипс, ангидрит, магнезит, доломит, известковые туфы).

Органогенные отложения — породы, образующиеся в результате отложения отмирающего растительного мира и мелких животных организмов водных бассейнов. Многие морские организмы при жизни извлекают из воды соли кальция, растворенный кремнезем для построения своих скелетов, раковин, панцирей, стеблей. После отмирания, осаждаясь на дно и уплотняясь, они образуют пластовые отложения органогенных пород. Для строительных целей используют мел, известняки разных видов, диатомиты и трепелы.

Рис.1. Диатомит природный

Химический и минеральный составы осадочных пород

Средневаловой химический состав всех осадочных пород близок к составу магматических пород, но между собой отдельные осадочные породы различаются значительно больше, чем магматические. Осадочные породы, применяемые для строительных целей, чаще всего содержат следующие химические соединения: кремнезем в кристаллическом и аморфном состояниях (безводный и водный), алюмосиликаты (главным образом водные), карбонаты (безводные), сульфаты (безводные и водные).

Горные породы

Из этих соединений и состоят основные минералы осадочных пород, используемых в строительном деле: кварц, опал, каолинит, кальцит, магнезит, доломит, гипс, ангидрит.

Кварц (кристаллический кремнезем) благодаря высокой стойкости при выветривании остается химически неизменным и входит в состав многих осадочных пород (песков, песчаников, глин и др.). В аморфном состоянии кремнезем в осадочных породах встречается в виде минерала опала.

Опал (SiO2 nH2O) менее плотен (плотность —1900. 2500 кг/м3), прочен и стоек, чем кварц. Он отличается повышенной внутренней микропористостью и высокодисперсной структурой, обладает большой реакционной способностью к гидроксиду кальция и другим основным оксидам. Это свойство аморфного кремнезема широко используют при изготовлении минеральных смешанных вяжущих веществ.

Каолинит — водный силикат алюминия, образуется при выветривании полевых шпатов и слюд. Цвет каолинита без примесей — белый, плотность — 2600 кг/м3, твердость — 1. Каолинит и другие водные алюмосиликаты типа А l 2 Оз-nSiO2- m Н2О являются основными при образовании глин. Они часто встречаются в виде примесей в известняках, песчаниках, гипсовых и других осадочных породах. Наличие этих примесей понижает водо- и морозостойкость пород.

Кальцит (СаСО3) имеет совершенную спайность по трем направлениям, плотность 2700 кг/м3, твердость 3. Кальцит растворяется в кислотах, в обычной воде — мало (около 0,03 г/л). Это распространенный минерал, слагающий различные виды известняков. Окраска белая, серая, иногда он прозрачен.

Магнезит (MgCO3) имеет плотность 2900. 3100 кг/м3, твердость 3,5. 4,5. Он распространен значительно меньше кальцита и образует породу того же названия.

Доломит (CaCO3-MgCO3) по физическим свойствам близок к кальциту, но более тверд — 3,5. 4, плотен (плотность-2900 кг/м3) и прочен. Цвет доломита от белого до темно-серого в зависимости от примесей. Он встречается чаще, чем магнезит, образуя породу того же названия или входя в состав известняков и других осадочных пород.

Гипс (CaSO4-2H2O) — минерал кристаллического строения, его кристаллы имеют зернистое, столбчатое, пластинчатое, игольчатое или волокнистое строение. Он белого цвета, иногда окрашен примесями. Обладает спайностью в одном направлении. Плотность гипса 2300 кг/м3, твердость 2, сравнительно легко растворяется в воде. Гипс образует породу того же названия.

Рис.7. Гипс пластинчатый

Ангидрит (CaSO4) — безводная разновидность гипса, образует породы одноименного названия. Плотность ангидрита 2900. 3000 кг/м3, твердость З. 3,5.

Важнейшие виды осадочных пород и их строительные свойства

Многие осадочные породы используют как сырье для получения других строительных материалов, а некоторые для непосредственного применения в качестве строительного камня.

Песок и гравий — горные породы, образовавшиеся в результате выветривания различных горных пород. Размер зерен песка 0,6. 5 мм, гравия — 5. 70 мм и более.

Глины являются тонкообломочными отложениями, образовавшимися в результате выветривания полевошпатовых горных пород (граниты, гнейсы и др.). По составу глины представляют собой смесь минералов каолинитовой группы с зернами кварца, слюдой, оксидами1 железа, карбонатами кальция и магния.

Каолинитовые глины (каолин) имеют белый цвет, другие глины в зависимости от вида и количества примесей могут иметь разный цвет, вплоть до черного. Глина при увлажнении приобретает пластические свойства и после обжига переходит в камневидное состояние. Она является основным сырьем в керамической промышленности и при производстве цементов (см. гл. 3 и 5).

Гипс и ангидрит — породы химического происхождения, состоящие в основном из минерала гипса и ангидрита. Внешне и по своим физико-механическим свойствам они мало отличаются друг от друга. Их применяют для производства вяжущих веществ, а некоторые разновидности — для внутренней облицовки зданий.

Магнезит — порода химического происхождения, состоящая в основном из минерала магнезита. Его применяют для изготовления огнеупорных изделий, частично для получения вяжущих веществ (каустического магнезита).

Мел — порода органогенного происхождения, обычно белого цвета, землистого сложения, представлена микроскопическими раковинами простейших организмов. По химическому составу почти целиком состоит из карбоната кальция, имеет небольшую прочность. Применяют в качестве белого пигмента в красочных составах, приготовлении замазки, а также при производстве извести и портландцемента.

Диатомит — органогенная порода, образовавшаяся из панцирей диатомовых водорослей и отчасти из скелетов радиолярий и губок, между которыми осаждались тончайший ил и глина. Состоит в основном из аморфного кремнезема в виде минерала опала

Трепел — порода, образовавшаяся раньше диатомита, и в отличие от него состоит из аморфного кремнезема в виде мельчайших шариков опала, сцементированного опаловым же цементом. Диатомит и трепел близки и по свойствам. Их пористость 60. 70 %, плотность 350. 950 кг/м3, теплопроводность 0,17.

0,23 Вт/(м*°С). Содержание активного кремнезема составляет 75. 96 %. Трепел и диатомит используют для изготовления теплоизоляционных материалов, в качестве активных минеральных добавок к вяжущим веществам. С течением времени трепел превращается в тонкопористую или плотную, трудно размокающую породу — опоку, почти полностью состоящую из аморфного кремнезема.

В качестве строительного камня главным образом применяют известняки различных видов, доломиты и песчаники.

Известняки в большинстве случаев являются органогенными породами, но встречаются известняки химического происхождения (известковые туфы). Известняки в основном сложены из минерала кальцита, но часто содержат различные примеси (кремнезем, глину, доломит, оксиды железа, органические соединения), в зависимости от которых цвет известняков может быть от белого до темно-серого с различными оттенками.

При содержании глины не более 6 % породу называют известняком; при наличии 6. 20 % глинистых примесей— мергелистым известняком, а при большем содержании глины — мергелем. Мергель неводостоек и неморозостоек, поэтому как строительный камень не применяется, но является ценным сырьем для производства цемента.

Примесь глины в известняках, применяемых в качестве строительного камня, даже в небольшом количестве (3. 4 %) резко уменьшает их водо- и морозостойкость. Вредное влияние на строительные свойства известняков оказывает также пирит РеБг. Известняки, содержащие некоторое количество кремнезема, более прочны и стойки, чем другие виды известняков. Известняки, в которых присутствует доломит, называют доломитизированными.

Плотные известняки (плотность более 1800 кг/м3), состоящие из мелких зерен кальцита, связанных непосредственным сцеплением кристаллов или различными природными цементами (известковым, известково-кремнистым), используют в виде бутового камня (для фундаментов, стен неотапливаемых зданий или жилых домов в районах с теплым климатом), плит и фасонных деталей для облицовки стен, цоколей и карнизов, ступеней, а также в качестве щебня для бетона, основания для дорог и сырья для получения извести и портландцемента.

Известняки-ракушечники — пористые горные породы характеризуются небольшой плотностью, низкой прочностью и малой теплопроводностью. Их применяют в виде камней правильной формы для кладки стен, а наиболее плотные разновидности — для облицовки стен, а также в качестве щебня для легкого бетона.

Рис.9. Ракушечник крымский

Известковые туфы — пористые известняки химического происхождения. Несмотря на значительную пористость, известковые туфы характеризуются достаточной морозостойкостью, так как они вследствие ячеистого строения (поры замкнутые или крупные) имеют относительно низкое водопоглощение. Разновидность известкового туфа — травертин, имеющий мелконоздреватое строение и высокую прочность при сжатии (до 80 МПа), применяют для облицовки зданий.

Доломит — порода химического происхождения, состоящая из минерала доломита. Свойства его близки к известняку плотному. Применяют доломит для тех же целей, что и известняки, а также для производства огнеупоров и теплоизоляционных материалов.

Песчаники, конгломераты, и брекчии — породы, образовавшиеся из рыхлых отложений разрушившихся горных пород в результате цементации их различными природными цементами (известковым, кремнистым, глинистым, железистым и др.). В результате цементации песков образуются песчаники, зерен гравия — конгломераты, природного щебня — брекчии.

В качестве строительного камня применяют наиболее прочные и стойкие известковые и кремнистые песчаники, а также конгломераты и брекчии на этих природных цементах. Большинство песчаников — плотные, тяжелые и теплопроводные материалы. Их используют главным образом для кладки фундаментов, стен неотапливаемых зданий, ступеней, тротуаров, облицовки зданий, а также в виде щебня для бетонов и других целей. Конгломераты и брекчии, обладающие декоративностью, используют в качестве облицовочного камня.

Источник: ogurcova-online.com

Виды горных пород

Твердая оболочка планеты состоит из разнообразных по составу горных пород. Огромная их часть существуют уже миллионы лет, но могут возникать и новые породы.

Горные породы – это либо рыхлые, либо плотные массы, образующие земную кору и являющиеся источниками полезных ископаемых.

Как правило, горные породы состоят из различных минералов, но могут содержать и обломки других пород. Геологические процессы, происходящие как на поверхности, так и внутри земной коры, формируют их строение и состав.

По своему происхождению все горные породы делят на три основные группы:

• Магматические;
• Осадочные;
• Метаморфические.

Магматические горные породы по-другому называют изверженными, потому что образовались они в результате затвердевания поднявшейся из глубин Земли магмы.

Самой распространенной магматической горной породой является гранит, который широко используется в качестве строительного материала. Не менее известные вулканические породы – базальт, пемза, вулканические туфы, порфиры, диабазы и др. Магматические породы могут быть интрузивными и экструзивными.

Интрузивными называются те породы, когда магма охлаждается и затвердевает под землей.

Экструзивные породы – это те, когда магма, излившаяся из жерла вулкана, застывает на поверхности.

В верхней части земной коры широко распространены осадочные горные породы, составляющие большую часть её толщи. Образуются они только на поверхности и являются продуктом разрушения других горных пород и результатом жизнедеятельности организмов.

Образуются они по-разному и в зависимости от этого делятся на подвиды:

Готовые работы на аналогичную тему

• Обломочные – песок, глина, щебень, галька, гравий;
• Химические – поваренная и калийная соли, ангидрид, кремнезем;
• Органогенные – фосфориты, горючие ископаемые, известняки.

Метаморфические горные породы – это сланцы, гнейсы, кварциты, мраморы и др.

Образуются метаморфические породы в результате изменений магматических и осадочных пород под действием высоких температур и давления в глубинах Земли. Гранит, например, может преобразоваться в гнейс, глина – в глинистые сланцы, а известняк – в мрамор.

Состав горных пород

К основным в геологии относятся понятия «горная порода» и «минерал». Состав и свойства горных пород определяются составом и свойствами минералов, поэтому они все различны. Понятие «минералы» очень широкое и в природе их великое множество и каждый хранит историю своего образования.

Минералы – это основные элементы, из которых состоят горные породы.

Состоять горные породы могут из одного минерала или нескольких. Внешних отличительных признаков у них очень много – одни удивительно прозрачны, другие мутны, третьи совершенно не пропускают свет. Они имеют разную окраску, форму, одни очень твердые, а другие слишком мягкие. От химического состава и кристаллической структуры зависят свойства минералов.

Свои названия минералы получают:

• По месту их первой находки;
• По имени геологов или известных людей;
• По своему химическому составу или физическим свойствам.

В естественных природных условиях распространяются минералы неодинаково, поэтому бывают:

• Главные рудообразующие;
• Главные породообразующие;
• Второстепенные;
• Акцессорные;
• Не образующие больших скоплений;
• Редко встречающиеся;
• Единичные.

Отличаются минералы и своими механическими свойствами, исходя из которых, бывают:

• Хрупкие (основная их часть);
• Ковкие;
• Негибкие;
• Ломкие и гибкие.

От внутреннего строения минералов зависят их физические свойства, поэтому по своей плотности, которая напрямую связана с их составом, типом структуры они могут быть:

• Легкие;
• Средние;
• Тяжелые;
• Очень тяжелые.

Обладают минералы и оптическими свойствами – цветом, блеском, степенью прозрачности и светопреломлением. Минералы имеют широкое применение – около $15$ % известных сегодня минералов используется в промышленности, а поделочные и драгоценные камни применяются в ювелирном деле.

Выветривание горных пород

Выветривание или эрозия горных пород – это процесс их разрушения и изменения под влиянием температуры, химического и механического воздействия атмосферы, воды, микроорганизмов.

Выделяют несколько типов эрозии:

• Физическая;
• Химическая;
• Биологическая.

Физическая эрозия или выветривание – это механическое разрушение горных пород, при котором химический состав образующих их минералов остается без изменения.

Разрушение горных пород протекает при большой разнице суточных и сезонных температур. С течением времени горная порода подвергается полному механическому разрушению, что в свою очередь благоприятствует химическому выветриванию.

Химическое выветривание – это уже химическое изменение горных пород и минералов, в результате чего образуются новые, более простые соединения.

Вода, углекислый газ и кислород выступают главными факторами этого типа выветривания и изменяют физическое состояние минералов, разрушая их кристаллическую решетку. В результате происходит обогащение породы новыми минералами и новыми свойствами – влагоёмкость, связность, способность к поглощению и др.

Биологическое выветривание – это химическое разрушение и изменение горных пород и минералов под влиянием организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Нужны еще материалы по теме статьи?

Воспользуйся новым поиском!

Найди больше статей и в один клик создай свой список литературы по ГОСТу

Валентина Николаевна Норина

Эксперт по предмету «География» , преподавательский стаж — 38 лет

Автор24 — это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.

Источник: spravochnick.ru

Щебень из плотных горных пород и его классификация

Щебень является продуктом дробления горных скал и валунов на открытых горных карьерах. Горные массивы окутывают практически всю нашу планету, поэтому, исходного материала для производства строительного щебня предостаточно.

Процесс производства щебня является безотходным, даже пыль, гранотсев имеет свое место применения. Для его производства не требуется дорогостоящей современной техники, отсюда доступная цена на все виды щебня.

Перед выбором щебня, важно учитывать технические характеристики, у каждой породы камня, они разные. Качественные показатели, в свою очередь, зависят от химического, минералогического состава, структуры, условной свежести исходного материала.

В составе горной породы может быть всего лишь один вид минерала, а может быть несколько. Первый вариант породы называется простой мономинеральной, второй вариант — сложной полиминеральной. В качестве примера простых пород — гипс, кварцит. Сложные породы это гранит, базальт, габбро…

Под воздействием времени и агрессивной внешней среды, в горных породах происходит выветривание — увеличивается пористость, уменьшается водостойкость. Снижается в целом прочность, хотя на долговечности изделий особо это не отражается.

Классификация щебня

Классифицируют щебень горных пород по следующим показателям:

• вид щебня;
• радиоактивность;
• морозоустойчивость;
• прочность;
• лещадность;
• размер зерна, фракция.

По происхождению, горный щебень бывает разных видов:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый.

Основные виды горных пород

Существуют две основные разновидности исходного сырья — старые, уставшие породы, скалы, которые разбивают, дробят, сортируют по фракциям, очищают.

Второй исходный материал — это обломочные горные породы. Это природные сформированные обломки и остатки горных пород и минералов. К таким можно отнести щебень, гравий, в составе которых много различных примесей, глины, песка. Такой материал нуждается в тщательной очистке и сортировке.

Горные породы, которые опоясывают всю нашу планету, состоят из нескольких основных горных минералов — это полевой шпат, кварц, кальций, слюда, змеевик, оливин и другие разновидности.

Кроме того, существуют еще рыхлые каменные материалы — гравий, песок, валуны, дресва… Такие обломочные породы получаются в результате воздействия влаги, ледников, ветра, перепад температур. Рыхлые материалы встречаются в природе как в смешанном виде, так и раздельно.

Гранит, гравий, известняк — основа строительного щебня

Гранит — наиболее прочный, долговечный и востребованный строительный материал, из которого получают щебень самой высокой прочности. Показатель прочности означает приложенное усилие на квадратный сантиметр, при котором материал не изменит своей структуры и форму. В цифрах имеем 1900 — 3120 кг/см2 — это наивысший показатель среди всех видов горного щебня.

Ввиду высокой прочности, гранитный горный щебень показан к применению в местах, где ожидаются высокие физические нагрузки на возводимый объект. Таковыми являются аэродромные полосы, военные объекты, автомобильные дороги высокой проходимости, железобетонные конструкции, мостовые опоры….В быту особое применение имеет гранитный бутовый камень — отличный материал для декорирования различных парковых участков, фонтанов. Также имеет применение для возведения современных каменных заборов и оград. Все это благодаря высокой прочности и большому размеру камня.

Гравийный щебень — несколько уступает по основным показателям граниту. Данный вид щебня является приоритетным материалом при постройке жилых помещений, детских учреждений, больниц. Для его производства не используется дорогостоящая техника, отсюда более лояльная цена данного вида горного щебня. Отсюда — приоритет при выборе материала для построек, где важным фактором является себестоимость конечного продукта.

Известняковый горный щебень — наиболее доступный по цене строительный материал. Его в основном получают в результате дробления горной осадочной породы — известняка, в составе которого превалирует кальцит.

По своим показателям значительно уступает предыдущим видам щебня, однако это не мешает его популярности. В первую очередь его цена — она самая низкая и доступная. Данный строительный материал широко применяют в строительных работах, особенно в частных домохозяйствах. Срок службы такого камня достаточно долгий, поэтому его применение имеет такой широкий спектр.

Главным минусом является его прочность и устойчивость к агрессивной внешней среде. Его применяют в таких местах, где не будет высоких нагрузок на возводимый объект, дорогу, железобетонные изделия.

Радиоактивный фон наиболее высокий показывает гранит и его производные материалы. Несмотря на свою прочность, его как правило, не используют при возведении построек, где будут обитать люди. Его не применяют при возведении детских объектов или больниц.

Гравийная разновидность горного щебня имеет вполне допустимые показатели, поэтому именно такой гравий задействован при возведении жилых помещений, детских заведений и больниц. Прочность данного вида вполне допустима при возведении многоэтажных строений.

Морозостойкость — способность горных материалов выдерживать неоднократные циклы замораживания и оттаивания в состоянии насыщения влагой.

Особенно тяжелым испытанием приходится на щебень, который используют при строительстве дорожного покрытия. Он почти постоянно находится в соприкосновении с влагой, осенью впитывает влагу, зимой то замерзает, то оттаивает.

Количество циклов должно быть заявлено в сопроводительных документах не ниже 200.

Испытание материала происходит при температурах — 20с и +20с. Если образец щебня не имеет повреждений после испытаний, не имеет трещин, не изменилась прочность, нет сколов — такой материал прошел проверку и может быть допущен к различным строительным работам.

Показатель морозоустойчивости обозначают буквой F, цифрами указывают на количество циклов, которые способен выдержать горный вид щебня, максимальная цифра может быть 400.

Прочность плотного горного щебня — это способность противостоять без изменения формы, без трещин и сколов высоким нагрузкам. Показатели прочности в целом, зависят от свойств минералов, входящих в состав породы, из которой произведен щебень.

Испытания на прочность щебня производят методом удара и сжатием под высокой нагрузкой. Наивысшие показатели у гранитного горного щебня, он является эталоном, от этого показателя отталкиваются при выборе материала.

• Слабый щебень — м200 — м600.
• Средний щебень м600 — м800.
• Прочный щебень м800 — м1200.
• Высокопрочный щебень — м1200 — м1600.

Лещадность — геометрия зерна щебня, которая очень важна в производстве бетонных смесей. Округлая, овальная форма не способствует добротному сцеплению щебня с цементом в растворе. Такой материал стремится упасть на дно раствора, массы, тем самым ухудшить прочность бетона, что в свою очередь отразится на качестве производимой конструкции.

Такую форму щебня имеют морские и речные виды материала, вода делает свое дело.

Наиболее приоритетной в строительстве считается кубовидная форма зерна. Благодаря ей, фактическая плотность бетонной массы получается наиболее высокой, в ней отсутствуют воздушные прослойки, камешки плотно прилегают друг к другу.

Цифровой показатель — чем меньше число, тем меньше в массе щебня овальных зерен материала.

Фракция горного щебня — наиболее важный показатель, от которого зависит сфера использования материала.

Его делят по размеру зерна:

• 0 — 5 мм — отсев, попутный дешевый материал, используется в самых разных вариантах;
• 5 — 20 мм — мелкая, наиболее универсальная фракция, используется в бетонных массах, изделий из бетона, конструкции, фундаменты, дорожные работы;
• 20 — 40 мм — средняя фракция, производство бетона, различных сооружений и изделий из него, возведение жилых зданий и помещений;
• 20 — 40, 40 — 70 мм — крупная фракция, используется в производстве товарного бетона, железнодорожных насыпей, используется для дробления на более мелкие фракции, декорирование различных объектов.

Заключение

Прежде чем купить щебень горных плотных пород, необходимо тщательно ознакомиться с его видами, свойствами и учитывать, для каких работ он будет использоваться.

Источник: werton.ru

Что такое горные породы? Происхождение горных пород. Классы горных пород

В земле часто кроются разнообразной формы камни, которые как будто бы отполированные, отшлифованные или вырезанные кем-то. Правильной формы многогранники поражают блестящими гранями и гладкими плоскостями. Название им — кристаллы. Они довольно разнообразны по размерам и форме, одни могут быть метровой толщины, другие – узкими, острыми и маленькими.

У преобладающего большинства минералов кристаллическое строение. Ну а что такое горные породы?

Горные породы и минералы

Горные породы — это совокупность минералов. Минерал – составная часть земной коры, природное химическое соединение. Для каждого характерна своя химическая формула, но объединяют их физические свойства: цвет, удельный вес, блеск, твердость. Минералы образуются в озерах, в пустынях, в болотах, в недрах земли, словом – везде.

Образовались горные породы и минералы много миллионов лет назад и сейчас являются составляющей земной поверхности. Большинство пород – твердые тела. Но можно их встретить и в газообразном (гелий, метан, углекислый газ) или жидком (ртуть, вода) состоянии. Обладают они различным строением и цветами. Происхождение горных пород может быть осадочным, магматическим и метаморфическим.

Земные породы имеют свойство выветриваться и превращаться друг в друга.

Осадочные горные породы

Накапливаясь на поверхности земли на протяжении многих миллионов лет, сейчас они занимают около 75-ти% площади суши. Большинство из их объема (95%) создано в морских условиях. Периодичность осадконакопления отражается характерной для большинства осадочных пород слоистой текстурой. Динамика среды является первостепенным условием состояния слоистости. Так, в речном потоке возникает наклонная слоистость, а в стоячей воде – горизонтальная.

Осадочные горные породы отличаются пористостью. Этот текстурный признак может быть тонким, мелким, крупным и грубым. Существует определенная классификация осадочных пород, согласно которой выделяют пять групп.

Классификация осадочных пород

Первая группа – обломочные. Породы возникают в результате выветривания минералов или материнских пород, переносятся и откладываются в других участках. По степени цементации они могут быть уплотненными или рыхлыми. По минеральному составу грубообломочные осадочные породы делятся на полимиктовые и олигомиктовые, по форме обломков – угловатые и окатанные.

Коллоидно-осадочные породы образовываются в результате химического разложения и перехода веществ в коллоидальные состояния. Хемогенные – это выпадающие химическим путем из водных растворов осадки. Биохимические породы – результат химической реакции при участии микроорганизмов. Происхождение горных пород этой группы может быть биогенным или химическим.

Последняя группа – органогенные осадочные породы. Их образование связано с участием живых организмов, в них содержатся остатки растений и животных в значительном количестве.

Магматические горные породы

Кристаллизация жидкой магмы, возникшей в результате частичного или полного плавления горных пород в верхней части мантии или нижней части земной коры, приводит к образованию горных пород магматического происхождения, которые составляют 65% земной коры.

Магма – это частично или полностью расплавленное вещество, обогащенный различными газами и парами воды расплав силикатного состава, образование которого связано с высокими температурами в недрах планеты. Различного рода геологические процессы провоцируют ее устремление к поверхности. Постепенно магма остывает по мере поднятия, минералы из расплава кристаллизируются и таким образом формируются магматические горные породы. Примеры минералов с наивысшей температурой плавления – это амфиболы, пироксены, оливин. Из-за высокого содержания магния и железа их еще называют мафическими или ферро-магниевыми.

Классификация магматических пород

Исходная магма напрямую влияет на состав и свойства горных пород магматического происхождения. Так, ферро-магниевые минералы являются строительным материалом для темных пород, которые еще называются основными или мифическими (базальты). Фельзические минералы лежат в основе светлых образований, таких как кислые или сиалические породы (трахит).

Глубина отвердевания магмы определяет классификацию на три больших группы горных пород. Плутонические образовываются частично в нижней части земной коры, вулканические — в результате извержения магмы на поверхность и гипабиссальные – вследствие заполнения ею трещин существующих пород. Магматические породы делят на эффузивные и интрузивные. Первые образуются, когда магма выходит на поверхность, другие – в недрах земной коры.

Метаморфические горные породы

Говоря о том, что такое горные породы метаморфического происхождения, нужно определить, что такое метаморфизм. В данном случае речь идет о породах, которые под воздействием давления, температуры и флюидов изменили текстуру агрегатов зерен, размер или минеральный состав. К наиболее распространенным представителям этой группы относятся роговики, кварциты, мраморы, которые относятся к массивным породам, и гнейсы, сланцы полосчатой или сланцеватой текстуры. При динамическом или дислокационном метаморфизме возникают также катакластические породы (милониты, катаклазиты).

Исходя из состава, различают классы горных пород: метабазиты – производные магматических и основных осадочных пород, метапелиты – производные изверженных и кислых осадочных. Отдельно рассматривают карбонатные породы – карбонатные катаклазиты, кальцифиры, мраморы. Еще выделяют контактово-метаморфизованные и регионально-метаморфизованные горные породы. Примеры первых – это роговики, образованные за счет алюмосиликатных пород, мраморы – за счет известняков, наждаки – за счет бокситов.

Вулканогенно-осадочные породы

Породы этой группы состоят из осадочного и вулканического материала. Выделяют два класса: хемогенные и вулканогенно-обломочные. Из материала, который выносится парогазовыми струями, горячими источниками и извлекается при выщелачивании вулканических пород, что осаждаются на суше и в море, образовываются хемогенные породы. К самым известным представителям относятся яшма, фосфориты, некоторые руды марганца и железа, отложения серы.

В основе последних — пирокластический материал, который образовался вследствие дробления взрывами вулкана слагающих его горных пород и жидкой лавы. Сцементированные вулканогенно-обломочные породы имеют свою классификацию, основным критерием которой является количество вулканического материала. Так, выделяют пирокласто-осадочные породы, где преобладает осадочный компонент (туфоконгломераты, туфогравелиты, туфопесчаники), туффиты, которые содержат более 50% пирокластического материала, и вулканические туфы, полностью состоящие из него. По размеру обломков туффиты и туфы делят на: псефитовые, псаммитовые, алевритовые, пелитовые.

Физические свойства

Свойства горных пород важны для диагностики и отражают факторы их образования и изменения. Первое, на что обращается внимание – это цвет, хотя он больше важен для определения минералов. Для пород важна интенсивность окраски (промежуточная, светлая или темная). Преимущественно для сланцеватых и аморфных пород характерен блеск. Структура включает совокупность признаков породы, таких как: характер поверхности, размеры и форма кристаллических зерен, степень кристалличности породы.

Горные породы отличаются прочностью. Согласно этому признаку можно выделить прочно связанные (каменистые), слабо связанные (можно разломать руками) и рыхлые, которые растираются между пальцами. Горные породы еще характеризируются по таким признакам, как твердость, плотность и отдельность.

Использование в строительстве

С того момента, как человек научился обрабатывать камень для постройки жилья и для получения примитивного орудия, он уже столкнулся с тем, что такое горные породы. Природный камень, открывая все новые ценные свойства, человеку помогал на протяжении многих веков. Основой строительства постепенно стали песок, глина, туф, известняк. Сегодня используются такие материалы, как строительная керамика, бетон, цемент, стекло, которые являются переработанными горными породами (гравий, мергель, известняк, глина, пегматиты, кварциты, кварцевые пески).

Для украшения фасадов используют кварцит, мрамор, лабрадорит, габбро, гранит. Топливно-энергетические ресурсы человека основываются на горючих сланцах, торфе, угле, нефти. Некоторые горные породы нашли широкое применение в цветной металлургии (огнеупорная глина, известняки, доломиты).

Промышленность

Сложно представить себе жизнь без нефти, соли, угля, гранита, песка. Что такое горные породы для промышленности? Без них было бы невозможно обойтись. Пищевая и химическая отрасли, например, широко использует опоку, трепел, диатомит, каменную соль. В арсенал легкой и отрабатывающей промышленности входят кремнистые горные породы, известняки, глина, пемза.

Наиболее важными агрономическими рудами являются калийные соли, глауконитовые породы, фосфориты.

Горные породы, благодаря своему разнообразию — это незаменимый помощник современного человека. Они нашли свое применение в повседневной жизни, в медицине, в ювелирном искусстве и других отраслях жизнедеятельности. Именно поэтому их называют полезными ископаемыми.

Источник: www.syl.ru