Билет 4. Приведите классификацию горных пород. Назовите минералы и горные породы, используемые как строительные материалы

Горные породы — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты земной группы и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород.

По способу своего образования горные породы подразделяются на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Горную породу образуют закономерные устойчивые ассоциации минералов и других веществ, слагающие большие объемы земной коры.

Геологические процессы, связанные с образованием трех перечисленных групп горных пород, завязаны в цикл. Застывая, магма образует магматические горные породы. Оказавшись на поверхности, они подвергаются процессу выветривания, дробящему их на частицы различного размера, которые затем переносятся внешними агентами (ветром, водой и т.д.) к осадочным бассейнам, где эти частицы осаждаются и слеживаются, превращаясь в осадочную горную породу. Погружаясь на большую глубину, осадочные горные породы подвергаются воздействию тектонических процессов и превращаются в метаморфическую горную породу. При сильном росте давления и температуры метаморфическая горная порода плавится и образует магму, которая затем снова становится магматической горной породой, замыкая цикл.

1. Осадочная. Магматическими называют горные породы, образованные в ходе остывания и затвердевания магмы или накопления и слеживания вулканических выбросов. Исходная магма залегает в земной коре и верхней мантии на различных глубинах.

Осадочные породы образуются из обломков различного рода. Анализ этих обломков позволяет специалистам определить тип среды, в которой откладывались осадочные материалы, и вид переносивших их агентов, а также прояснить некоторые аспекты их происхождения.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород, что сказывается на их химическом составе. У каждой метаморфической породы есть материнская порода, из которой она была образована. Происходят метаморфические процессы, как правило, в недрах земной коры.

2. Магматическая горная порода. В зависимости от характера движения магмы и места ее застывания различают два типа магматизма: интрузивный и эффузивный. Кроме того, существуют промежуточные типы магматических горных пород — гипабиссальные и жильные. Такие горные породы образуются при застывании магмы в трещинах между другими горными породами, давая жилы и дайки.

Плутонические (Интрузивные) породы. Такие горные породы образуются при медленном (длящемся порой тысячи лет) остывании магмы в недрах земной коры и нередко содержат довольно большие кристаллы. Несмотря на то, что образуются эти горные породы на глубине, последующие поднятия и выветривание земной коры приводят к тому, что они нередко становятся частью горных массивов. Одной из плутонических пород являются граниты, образующие мощные формации.

Вулканические (Эффузивные) породы. Магматические горные породы образуются при выходе магмы на поверхность, например при извержении вулкана, и характеризуются стремительным остыванием, препятствующим образованию крупных кристаллов. Примерами вулканической магматической горной породы являются базальты и риолиты. Последние послужили материалом для «лица», которое вы видите слева.

3. Осадочные горные породы. Осадочные породы формируются на поверхности земной коры и подразделяются по способу происхождения на три типа: хемогенные, обломочные и органогенные.

Хемогенные (Осадочные) горные породы. Образуются в результате осаждения растворенных в воде минеральных частиц. Классификация данной категории производится на основании минерального состава пород. Самой известной из хемогенных осадочных горных пород являются известняки.

Обломочные (Осадочные) горные породы. Образованы слежавшимися и сцементированными фрагментами горных пород. Примером обломочных осадочных горных пород служат конгломераты и песчаники.

Органогенные (Осадочные) горные породы. Органогенные осадочные горные породы, наподобие углей, являются результатом слеживания останков растительного или животного происхождения.

4. Метаморфические горные породы. Процессы образования метаморфических горных пород могут иметь различную степень интенсивности: от самой низкой, при которой горная порода сжимается или трансформируется в незначительной степени, до самой высокой, при которой выявить материнскую породу невозможно. Степень метаморфизма влияет на текстуру и минеральный состав. При метаморфизме горные породы могут приобретать листоватую текстуру, что позволяет подразделить метаморфические горные породы на сланцеватые (сланцы и гнейсы) и не сланцеватые (мрамор). В зависимости от условий образования выделяют три типа метаморфических горных пород: контактового, гидротермального и регионального метаморфизма.

Региональный Метаморфизм. Происходит в случаях, когда большие массы горной породы подвергаются действию высоких температур и давления, как в случае гнейсов.

Контактовый Метаморфизм. В случае контактового метаморфизма происходят изменения вмещающих горных пород, обусловленные тепловым и химическим воздействием на них интрузивных магматических масс. Типичной породой контактового метаморфизма является мрамор.

Минералы - химические соединения, образовавшиеся в результате природных процессов и обладающие определенным химическим составом и физическими свойствами. Минералами занимается наука минералогия. Минералы обычно твердые тела, но могут быть и жидкими, на

Минералы отличаются от других веществ по двум признакам: 1) к минералам относятся только однородные (гомогенные) тела; 2) к минералам относятся только продукты природных физико химических процессов. пример нефть, вода, ртуть и газообразными (метан, диоксид углерода, сероводород).

Классификация и основные виды природных каменных материалов. Природные каменные материалы и изделия получают путём обработки горных пород. По способу получения каменные материалы подразделяют на:

рваный камень (бут) — добывают взрывным способом

грубоколотый камень — получают раскалыванием без обработки

дроблёный — получают дроблением (щебень, искусственный песок)

сортированный камень (булыжник, гравий).

Каменные материалы по форме делят на

камни неправильной формы (щебень, гравий)

штучные изделия, имеющие правильную форму (плиты, блоки).

Щебень — остроугольные куски горных пород размером 5-70 мм, получаемые при механическом или природном дроблении бута (рваный камень) или естественных камней. Его используют в качестве крупного заполнителя для приготовления бетонных смесей, устройства оснований.

Гравий — окатанные куски горных пород размером 5-120 мм, также используется для приготовления искусственных гравийно-щебёночных смесей.

Песок — рыхлая смесь зёрен горных пород размером 0,14-5 мм. Он образуется обычно в результате выветривания горных пород, но может быть получен и искусственным путём — дроблением гравия, щебня, и кусков горных пород.

Ситаллы получают путём введения в расплавленную стеклянную массу специального состава катализаторов кристаллизации. Из такого расплава формируют изделия, затем их охлаждают, в результате расплавленная масса превращается в стекло. При последующей тепловой обработке стекла происходит его полная или частичная кристаллизация — образуется ситолл. Он имеет большую прочность, малую среднюю плотность, высокую износостойкость. Применяется при облицовке наружных или внутренних стен, изготовлении труб, плит для полов.

Стемалит представляет листовое стекло различной фактуры, покрытое с одной стороны глухими керамическими кристаллами разного цвета. Изготавливают его из неполированного витринного или прокатного стекла толщиной 6-12 мм. Применяют его для наружной и внутренней облицовки зданий, изготовления стеновых панелей.

Природный битум — твёрдое вещество или вязкие жидкости, состоящие из смеси углеводородов.

Асфальтовые породы — горные породы, пропитанные битумом (известняки, доломиты, песчаники, пески и глины). Битум извлекают из них нагревом, или же применяют эти породы в молотом виде (асфальтовый порошок).

Асфальтиты — породы, состоящие из твёрдого природного битума и др. органических веществ, нерастворимых в сероуглероде.

Дегтевые материалы. Дёготь получают при сухой перегонке (нагревании при высоких температурах без доступа воздуха) каменного или бурого угля, торфа, древесины. В зависимости от исходного сырья дёготь подразделяют на каменноугольный, буроугольный, торфяной, древесный.

Каменноугольный дёготь — вязкая тёмно-бурая или чёрная жидкость, состоящая из углеводородов.

Каменноугольный пёк — твёрдое вещество чёрного цвета, получаемое после отгонки из дёгтя почти всех масляных фракций.