Метаморфические горные породы

Метаморфизмом называют преобразование горных пород, происходящее в недрах земной коры под влиянием высоких тем­ператур и давлений. В этих условиях может происходить кри­сталлизация минералов без их плавления. Главными факторами метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества – растворы и газы, под действием которых породы любого состава и генезиса (магмати­ческие, осадочные или уже ранее метаморфизированные) подвер­гаются изменениям.

При формировании структурно-текстурных особенностей ме­таморфических пород велика роль направленного давления. При одностороннем давлении кристаллы деформируются в направле­нии, перпендикулярном направлению наибольшего давления, и видоизмененные породы приобретают сланцевое строение (гнейс, глинистые сланцы и т.п.).

Главные породообразующие минералы. Минералы, слагающие метаморфические породы, можно раз­делить на группы: минералы, широко распространен­ные как в метаморфических, так и в магматических породах (по­левые шпаты, кварц, слюда, роговая обманка, большинство пироксенов, оливин и др.); типичные для осадочных пород минера­лы (кальцит, доломит); минералы, которые могут находиться в магматических породах в качестве вторичных, а также слагать типичные метаморфические породы (серпентин и др.); специфи­ческие метаморфические минералы, присутствие которых воз­можно только в глубоко преобразованных метаморфических по­родах.

Основные разновидности метаморфических горных пород. Кристаллические сланцы имеют мелкозернистое строение с полностью утраченными первичными текстурами и структурами. Цвет их от темно- до светло-серого. Основная часть породы со­стоит из зерен кварца, биотита и мусковита.

Некоторые разновидности глинистых, кремнистых, слюдистых и иных сланцев являются естественными кровельными материа­лами – кровельными сланцами. Эти сланцы легко раскалываются по плоскостям сланцеватости на ровные и тонкие (2-8 мм) пло­ские плитки. Они должны отвечать определенным требованиям: иметь достаточную плотность и вязкость, твердость, малое водопоглощение, высокую водостойкость, стойкость к выветри­вания. Плотность кровельных сланцев около 2,7-2,8 г/см³, по­ристость 0,3-3 %, предел прочности при сжатии 50-240 МПа. Большое значение имеет также прочность на излом перпендику­лярно сланцеватости.

Кровельные сланцы используют в производстве кровельных плиток и некоторых строительных деталей (плит для внутренней облицовки помещений, лестничных ступеней, плит для пола, по­доконных досок и т.п.).

Гнейсы – породы метаморфического генезиса, образовавшиеся при температуре 600-800 °С и высоком давлении. Исходными яв­ляются глинистые и кварцево-полевошпатовые (граниты) породы. Гнейсы по механическим и физическим свойствам не уступают гранитам, однако сопротивление на излом парал­лельно сланцеватости у них в 1,5-2 раза меньше, чем в перпенди­кулярном направлении. По плоскостям сланцеватости они раска­лываются на плиты, легко расслаиваются при замерзании и от­таивании.

Применяют гнейсы при бутовой кладке, для кладки фундамен­тов, в качестве материала для щебня и отчасти в виде плит для мощения дорог. Щебень из сильно сланцеватого гнейса не использу­ют для бетона и дорожного строительства из-за нежелательной формы зерен.

Образование кварцитов связано с перекристаллизацией пес­чаников. Важными свойствами кварцитов являются высокая огнеупорность
(до 1710-1770 °С) и прочность на сжатие (100-450) МПа. В строительстве кварциты используют в качестве стенового камня, подферменных камней в мостах, бута, щебня и брусчатки, а кварциты с красивой и неизменяющейся окраской – для облицовки зданий. Кварциты применяют в производстве динаса – огнеупора, обладающего высокой кислотостойкостью.

Мрамор – мелко-, средне- и крупнозернистая плотная карбонатная порода, состоящая главным образом из кальцита и представляющая собой перекристаллизованный известняк. Прочность на сжатие составляет 100-300 МПа. Мрамор легко поддается обработке, вследствие малой пористости хо­рошо полируется. Мрамор широко применяется для внутренней от­делки стен зданий, ступеней лестниц и т.п. В виде песка и мелкого щебня (крошки) его используют для цветных штукатурок, облицо­вочного декоративного бетона и т.п. В условиях сульфатной коррозии для наружных облицовок мрамор не применяют.