Классификация и краткая характеристика горных пород

 

• Горной породой называется минеральный агрегат, сложенный из одного или нескольких минералов. Структура горной породы определяется размерами кристаллов, слагающих породу. Породы могут быть:

• Микрозернистые – размеры зерен менее 1 мм;

• Мелкозернистые – размеры зерен 1-5 мм;

• Крупнозернистые – размеры зерен более 5 мм;

• Неравномернозернистые – зерна разных минералов, разных размеров;

• Порфировидные – на фоне микрозернистой массы видны крупные вкрапления какого-либо из породобразующих минералов;

• Пористые – порода содержит значительное количество пор.

• Текстура горной породы – взаимное расположение отдельных минералов или их групп по отношению друг к другу, «рисунок» горной породы.

• Массивная текстура – минералы равномерно распределены в породе.

• Полосчатая текстура - темные минералы преобладают на отдельных участках породы, вытянутых в полосы различной ширины.

• Пятнистая структура – темные (или светлые минералы) образуют скопления в виде пятен различной формы и размеров.

• Слоистая структура – минералы или их группы образуют четко выраженные слои.

• Волокнистая структура – минералы образуют параллельные или спутанно-параллельные волокна.

• 49) Осадочные, магматические и метаморфические породы, их применение.

• Магматические породы

• Интрузивные (глубинные)-медленное охлаждение и большое давление. К ним относятся граниты, сиениты, диориты, габбро.

• Эффузивные (излившиеся) – малое давление и быстрое охлаждение. Представители – порфиты, андезиты, диабазы, базальты, лавы.

• Осадочные породы

• Органогенные – образовавшиеся в результате отложения твердых неразлагающихся остатков – раковин, скелетов или других частей - организмов животных (зоогенные) и растений (фитогенные). Это известняки, диатомиты, трепелы, опоки.

• Химические – породы, образованные путем осаждения солей из водного раствора К ним относятся известняковые туфы, доломиты, магнезит.

• Механические осадки – продукты разрушения ранее существовавших горных пород, являются обломками этих пород. Обломочные породы могут быть рыхлые и сцементированные.

• К рыхлым относятся песок, гравий, валуны, галька; к сцементированным – песчаники, конгломераты, брекчии.

• Метаморфические породы

• Сильно видоизмененные осадочные или изверженные горные породы в результате действия высокой температуры и давления: гнейсы, слюдяные сланцы, мраморы, кварциты, яшмы.

• Магматические и механические породы, их применение.

• 50) Породы механического (обломочного) происхождения

• Для строительных целей применяются рыхлые породы – валунный камень, гравий, песок и глины, сцементированные в природных условиях – песчаники конгломераты «брекчии».

• Валунный камень Грубоокатанные обломки, получившиеся при выветривании скальных пород, перенесенные ледником или водой. Размеры валунов от 7 до 50 см и более. Валунный камень размером 12-30 см называется булыжником и применяется при устройстве дорожных покрытий.

• Дресва – не окатанный песок.

• Гравий - рыхлая порода, представляющая собой смесь окатанных обломков различных горных пород крупностью до 7 см. Для строительных целей используются рядовой и сортовой гравий, которые получаются отгрохоткой частиц до 5 см и крупнее 70 см.

• Песок – рыхлая природная смесь мелкозернистых и пылевидных обломков, крупностью от 0,15 до 5 мм, образовавшихся в результате естественного разрушения горных пород, больше всего кварцевых зерен (иногда до 100%).

• Глины – тонкообломочные породы, образовавшиеся в результате выветривания и разрушения полевошпатовых пород.

• Основным минералом глин является каолинит, образующийся при разложении полевого шпата.

• Каолин – белая, тонкозернистая, рыхлая и жирная на ощупь, пластичная с водой порода. Большинство глин обладает резко выраженной пластичностью, сохраняет по высыхании приданную форму, а после обжига образует каменную массу. Жирные глины содержат каолина от 40-7- % с минеральным количеством песчаных (кварцевых)частиц. Тощие глины сравнительно бедны каолинитом, они содержат оксиды железа и окрашиваются в буровато-желтые и красно-бурые цвета.

• Главным химическим компонентом глин является кремнезем 40-70%, глинозем 10-35% и вода 5-15%. Кроме того, в их составе содержатся оксиды калия, натрия, магния, железа. Глины применяются в керамическом производстве (тонкая и грубая керамика).

• Песчаники – обломочные породы, состоящие из песка, сцементированного природным цементом различного состава.

• Они имеют большой плотность и высокую теплопроводность, относятся к кислотоупорным материалам.

50) Магматические горные породы ( интрузивные)

• Гранит. Структура кристаллически-зернистая, с высокой прочностью. Морозостойкость 100-200 циклов. Красивый и надежный облицовочный материал.

• Змеевики – обычно плотные с занозистым изломом, желтовато-зеленого, грязно-темно-зеленого цвета (в присутствии хлорита), черного (в присутствии магнетита), красно-бурого (оксиды железа). Окраска часто пятнистая и полосатая, напоминающая кожу змеи. Волокнистая разновидность змеевиков -асбест (горный лен).

• Эффузивные горные породы

• Базальт Кристаллы мелкие, высокой прочности, темная окраска, высокая плотность, твердый с повышенной хрупкостью.

• Вулканический пепел (обсидиан) – порода черная или бурая со стеклянным блеском, абсолютно плотная, но хрупкая.

• Пемза – разновидность вулканического стекла, отличается большой пористостью и легкостью, морозостоек, водоустойчив и огнеупорен. Применяется как теплоизоляционный и звукоизоляционный материал, как заполнитель для легких бетонов.

• Осадочные горные породы

• Слоистые, высокой пористости. Кварц, аморфный кремнезем, каолинит, кальцит, магнезит, доломит, гипс, ангидрит.

51) Органогенные породы, их применение.

• Породы органогенного происхождения

• Известняки - породы, состоящие, главным образом, из кальцита. В качестве примесей могут присутствовать кремнезем, глина, оксиды железа и др. Представляют собой продукты жизнедеятельности организмов, отлагающихся на дне моря и содержащих скелетные остатки. Применяются как бутовый камень, щебень, блоки для стен, плиты и фасонные детали для наружной облицовки зданий, сырье для извести и цементов, минеральных порошков и в производстве асфальтобетона.

• Мел – плотный полуземлистый известняк белого, реже желтоватого цвета. Прочность мела мала. Применяется в производстве цемента, извести, стекла, используется как активный наполнитель в пластмассах и резинах, для приготовлениях красок, замазок.

• Породы химического происхождения

• Среди осадков химического происхождения выделяют известняки и известковые туфы, магнезит, гипс, ангидрит.

• Известняки состоят из углекислого кальция, представленного кальцитом, но содержат также примеси глины, кремнезема. Известняки и известковые туфы малопрочны, представляют собой хороший материал для изготовления резных изделий средних и небольших размеров.

• Гипс состоит из минерала гипса, обычно с небольшой примесью глины, песка, известняка, органических веществ. Исходным сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ. Используется для изготовления каменной резьбы. Особенно популярны резные изделия из волокнистой разновидности гипса – селенита.

• Ангидрит – мономинеральная порода плотного сложения, ангидрита, серого или голубовато-серого цвета. От гипса ангидрит отличается большей прочностью и твердостью. Используется в производстве вяжущих веществ. В полированном виде применяется для внутренней облицовки зданий (имитации мрамора), для изготовления резных изделий.

• Породы смешанного происхождения

• Доломит – мономинеральная порода, из минерала доломита. Имеет зернистую структуру, чаще скрытокристаллическую.Применяется как строительный камень и сырье для производства каустического доломита, доломитовой извести огнеупорных материалов, теплоизоляции, стекла.

• Метаморфические горные породы

• Сланцы – породы, имеющие сланцеватую текстуру. Применяют в качестве кровельного материала, разделывая на тонкие пластинки толщиной от 2,5 мм, и называют кровельными сланцами.

• Мрамор – продукт метаморфизма известняков и доломитов, представляет собой кристаллически-зернистую породу. Цвет мраморов зависит от примесей, попавших в период перекристаллизации первичных пород,

• Мраморы легко обрабатываются – пилятся, шлифуются, но плохо сопротивляются выветриванию. Применяется для внутренних полировочных отделок, ступеней внутренних лестниц, декоративного бетона, в области скульптуры, резьбы по камню, изготовления архитектурных деталей и украшений.

• Кварцит – плотная зернистая порода, образовавшаяся при метаморфизме кварцевых песчаников. Используются для изготовления подферменных камней в мостах особо ответственной облицовки (невыветривающейся).

• Яшмы – породы, состоящие из халцедона, окрашенные примесями в яркие красно-коричневые, сине-зеленые цвета. Обладают высокой прочностью, твердостью. Используются как поделочный камень.

52) Способ определения минералов.

• Как определять минералы

• Каждый минерал обладает определенным химическим составом и имеет характерное для него внутреннее строение. Для одних минералов постоянным признаком является цвет, для других твердость, для третьих плотность, для четвертых форма кристаллов и т.д. При определении минералов по внешним признакам необходимо обращать внимание на

• признаки, а затем переходить к рассмотрению индивидуальных особенностей отдельных минералов, блеск, твердость, цвет, и т.д.

• Блеск металлический

• характерен для минералов, являющихся рудами различных металлов.

• золото, серный колчедан, свинцовый блеск.

• Блеск неметаллический

• напоминает блеск поверхности стекла, у оксидов, карбонатов, силикатов,

• каменной соли, горного хрусталя, алмаза, слюды, асбеста, селенита, талька, халцедона.

• Твердость

• По твердости минералы можно разделить на четыре группы.

• 1. Мягкие минералы: тальк, графит, гипс.

• 2. Средней твердости: ангидрит, кальцит, медный колчедан.

• 3. Твердые: кварц, полевые шпаты, серный колчедан.

• 4. Очень твердые: топаз, корунд, алмаз.

• Горючесть и плавкость минералов, делятся на две группы:

• которые легко плавятся или горят, и на тугоплавкие и негорючие минералы.

• Горючесть и плавкость минералов

• делятся на две группы: которые легко плавятся или горят, и на тугоплавкие и негорючие минералы (самородная сера, янтарь).

• Черта

• Мягкие минералы и минералы средней твердости делятся по цвету черты,

• твердые минералы черты не дают.

• Растворимость минералов в воде

• Каменная соль, гипс, ангидрит, кальцит, доломит, магнезит.

• Растворимость минералов в кислотах

• Растворяются в кислотах углекислые соединения – карбонаты: кальцит, доломит, магнезит, сидерит, малахит, азурит.

• Цвет

• Твердые и очень твердые минералы делятся по цвету.

• Побежалость

• Побежалость наблюдается только у минералов с металлическим блеском,

• образуется пленка радужного или синего цвета.

• Излом

• При расколе у минералов возникают поверхности, имеющих зернистое строение или землистое.

• Плотность

• Большую плотность свинец, вольфрам, барий и т.п., и небольшую плотность алюминий, калий, натрий и т.п.

• Ковкость и хрупкость

• Ковкие минералы при ударе молотком сплющиваются, хрупкие при ударе рассыпаются на мелкие куски.

• Магнитность

• Магнитностью обладают минералы, содержащие железо, (магнитный железняк и др.).

•

53) Структурный порядок ювелирных камней.

Ювелирные (драгоценные) камни

I порядок: алмаз, изумруд, рубин, синий сапфир, жемчуг.

II порядок: александрит, благородный жадеит, оранжевый, желтый, фиолетовый и зеленый сапфир, благородный черный опал.

III порядок: демантоид, благородная шпинель, благородный белый и огненный опал, топаз, аквамарин, родолит, лунный камень, красный турмалин.

IV порядок: синий, зеленый, розовый и полихромный турмалин, благородный сподумен (кунцит, гидденит), циркон, желтый, зеленый, золотистый и розовый берилл, бирюза. хризолит, аметист, хризопраз, пироп, альмандин, цитрин.

Ювелирно-поделочные камни

I порядок: дымчатый кварц, гематит-кровавик, янтарь-сукцинит, горный хрусталь, жадеит, нефрит, лазурит, малахит, авантюрин, чароит.

II порядок: агат, цветной халцедон, кахолонг, амазонит, родонит (орлец), гелиотроп, розовый кварц, иризирующий обсидиан, обыкновенный опал, лабрадор и другие непрозрачные иризирующие полевые шпаты.

Поделочные камни

Яшмы, письменный гранит, окаменелое дерево, мраморный оникс, лиственит, опсидиан, гагат, джеспилит, селенит, флюорит, авантюриновый кварцит, агальматолит, рисунчатый кремень, цветной мрамор.

Знание свойств минералов чрезвычайно важно для понимания геологических процессов, а также для получения новых синтетических материалов.

54) Структурные и физические свойства драгоценных камней.

Структура и физические свойства. Многие из физических свойств драгоценных камней непосред­ственно связаны с атомной структурой и характером действующих в ней связей. Слабые связи делают вещество мягким, а твердость многих драгоценных камней обусловлена преобладанием прочных ионных связей.

Твердость. Это степень сопротивления, которое оказывает вещество механическому воздействию.

Плотность. Это величина, выражающая отношение массы вещества определенного объема к массе такого же объема воды.

Химические свойства Знание химических свойств вещества, таких, как устойчивость по отношению к коррозии и окислению, диффузия, реакционная способность, адсорбция, абсорбция, катализ, энергия поверхностных связей и растворимость.

Механические свойства. К важным механическим свойствам минералов относятся следующие: предел текучести, предел упругости, напряжение растяжения, модуль упругости, коэффициенты упругости, оползание, ударное сопротивление, твердость и усталость материала.

Теплофизические свойства. Знание тепловых свойств чрезвычайно важно при изучении и практическом использовании минералов.

Тепловые свойства также влияют на степень трещиноватости при затвердевании изверженных пород и количественно определяют трещиноватость при изменении температуры.

К наиболее важным параметрам относятся тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, сопротивление тепловому удару, стабильность фаз и термодинамические характеристики.

Теплопроводность. Это величина, пропорциональная скорости распространения в минерале тепла.

Драгоценные камни – минералы. Все истинные драгоценные камни являются минералами, но они составляют лишь одну из категорий, входящих в понятие "драгоценные материалы", куда также включаются минералы, пригодные для огранки, но не для ношения, и такие природные минералы, как минералоиды, янтарь и гагат, природный жемчуг и многочисленные искусственные заменители драгоценных камней. Последние включают синтетические камни, имитации, реконструированные камни, культурный жемчуг и имитации жемчуга и т.д.

55) Критерии отнесения минерала к драгоценным камням.

Критерии отнесения минерала к драгоценным камням. Основными критериями являются красота, прочность, редкость и спрос (мода).

Красота (великолепие). Красота, или великолепие, зависящая от цвета, сверкания, блеска, прозрачности и исключительности, является основным требованием, предъявляемым к любому драгоценному камню.

Кроме этого: прочность, твердость, редкостность, спрос, размер, обработка, миниатюрность, оптические свойства, яркость, блеск, прозрачность, переливчивость.

Определение драгоценных камней включает:

1) различие похожих минералов;

2) различие природных драгоценных камней и искусственных заменителей всякого рода;

3) обнаружение, в случае природного драгоценного камня, любого из известных методов изменения или подделки.

56) Искусственный камень в художественном творчестве.