Понятие минерала , горной породы, спайности . Стандартная шкала твёрдости минералов. классификация горных пород по генетическому признаку : магматические, осадочные, метаморфические.

Минералы - это природные физические и химически однородные тела, возникающие в земной коре в результате физ-хим процессов. Каждый минерал отвечает определённому состоянию и составу среды в которой он возникает.

Горная порода -скопление мин. масс в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий, обладающих характерными свойствами. Могут быть образованны одним минералом- мономинерал(гипс, доломит) или несколькими минералами - полиминеральные. (гранит, сиенит)

В зависимости от условий формирования горные породы делят на три генетические группы (классификация горных пород по условиям их образования, генетическому признаку): магматические породы (или изверженные), образовавшиеся в процессе кристаллизации сложного природного силикатного расплава- магмы. Бывают глубинные(гранит, габбро, диорит) и излившиеся(диабаз, базальт); осадочные (вторичные), возникшие в поверхностных условиях из продуктов разрушения любых других пород (песок, глина); метаморфические (видоизмененные), являющиеся продуктом перекристаллизации и приспособления пород к изменившимся в пределах земной коры физ-хим условиям (гнейсы из гранита, глинистые сланцы из глины).

Спайность - некоторые минералы обладают спайностью, то есть сравнительно легко разделяются(раскалываются) по одному или нескольким направлениям; Плоскости раскола бывают ровные,блестящие, их называют плоскостями спайности.

Шкала твёрдости минералов (шкала Мооса) - 1.тальк;2. гипс; 3.кальцит; 4.плавиковый шпат (флюорит); 5. апатит; 6. пылевой шпат (ортоклаз); 7. кварц; 8. топаз; 9. корунд; 10. алмаз

9. Магматические горные породы. Классификация по условиям образования.Особенности состава структуры и свойств. Пример магматических горных пород. Применение в строительстве.

Образование магматических пород тесно связанно со сложнейшими проблемами происхождения магм и Строения Земли. Земля состоит из ядра, промежуточной оболочки (или мантии) и внешней оболочки - коры. Последняя имеет три слоя: нижний - базальтовый, выше него - гранитный и верхний- тонкий чехол осадочных пород.

Особенности состава:

Главной составляющей частью изверженных пород является кремнезём (Si ), в зависимости от содержания которого (в свободном и химически связанном состоянии) эти породы разделяются на кислые(>65% Si ), среднее (52-65% Si ) и основные (40-52% Si ).

В зависимости от условий образования выделяю две основные группы магматических пород - глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные). Глубинные - это породы образовавшиеся при застывании магмы на разной глубине в земной коре. Излившиеся - породы образовались при вулканической деятельности, излияние магмы из глубин и затвердении на поверхности.

Пример магматических горных пород:Основными породообразующими минералами магматических пород являются: кварц(и его разновидности); пылевые шпаты; железисто-магнезиальные силикаты.

Глубинные (интузивные) горные породы:

Структура определяется степенью кристалличности и размерами зёрен,а так же формой и взаимными отношениями составных частей породы.

Следствие медленного охлаждения магмы является ряд общих св-в для разных глубинных,горных пород: Весьма малая пористость и, следовательно, большая плотность и высокая прочность. В связи с очень малой пористостью эти породы обладают низким водопоглощением, морозостойкостью и сравнительно высокотеплопроводны. Примеры: граниты (высокая механическая прочность при сжатии); сиениты; гранодиориты, диориты и кварцевые диориты; габброиды (габбро,анортозиты); перидотиты.

Излившиеся (эффузивные)горные породы:

Пример: Кварцевые парфиры; бескварцевые (полевошпатовые парфиры); трахиты; липариты; андезиты;базальты; диабазы; к пористым излившимся породам относят пемзу,вулканические туфы и пеплы, туфолавы.

Вулканический туф и пемза – магматические излившиеся пористыепороды. Состоят, главным образом, из аморфного кремнезема, который

обеспечивает их высокую атмосферостойкость. Цвет этих пород можетбыть белым, желтым, красным, синеватым, лиловым, серым, черным и др.

За счёт быстрого охлаждения магмы эти породы имеют аморфную структуру и пемзовидную пористую текстуру, преимущественно с замкнутой

пористостью. Пемза представляет собой пористое (П = 60…70 %) вулканическое стекло. Средняя плотность ρm = 300…900 кг/м3

, истинная плотностьρ = 2000…2500 кг/м3, предел прочности при сжатии Rсж = 2,5…10 МПа,коэффициент теплопроводности λ = 0,12…0,2 Вт/(м∙°С). Вулканическиетуфы образуются в результате уплотнения и цементации продуктов вулканической деятельности – пемзы, пепла и др. Средняя плотность туфов колеблется в пределах ρm = 750…1400 кг/м3, предел прочности при сжатииRсж = 6…15 МПа, коэффициент теплопроводности λ = 0,3…0,45 Вт/(м∙°С).Применяются в качестве щебень для бетона (для лёгких бетонов), облицовочные плиты, камни для стен, сырье для вяжущих вещест.

Применение в строительстве:

трахиты - кислотоупорный материал, отчасти строительный камень

диабазы- брусчатка для мощения дорог и улиц.

пемза- заполнитель в лёгких бетонах (пемзобетон),гидравлическая добавка к цементам и извести

Вулканический пепел- активная минеральная добавка.

Туф и туфолавы- используют в виде пиленого камня для кладки стен жилых сданий,устройство перегородок и огнестойких перекрытий, щебень для лёгких бетонов.

10. Осадочные горные породы. Классификация по условиям образования.Особенности состава структуры и св-в. Пример осадочных горных пород. Применение в строительстве.

Осадочные горные породы образовались в результате природных процессов выветривания первичных пород, химического и механического выпадения в осадка из воды, жизнедеятельности растений. Осадочных пород около 5%.Залегают на поверхности. Строение: слоистое, более пористое. Некоторые растворимы в воде(гипс), распадаются в воде на мелкие частицы (глина). Если отсутствует слоистость текстура называется беспорядочной. Выветривание горных пород бывает под действием:

-физических факторов (перемена t, воздух, ветер, радиация, вода…)

-химических фаторов (разрушением отдельных минералов, под воздействием воды, углекислого газа …)

Классификация горных пород по условиям образования:

1)природообразующие (опал, каолинит)

2)обломочные (песок, гравий, глина)

3)хемогенные (известняк, доломит, бокситы)

4)органогенные (яшма, диатомиты)

Гипс – осадочная горная порода, относится к подгруппе химическихосадков. Цвет белый, с примесями может быть розовый, желтоватый,

серый. Структура кристаллическая с различной формой кристалла (зерна,волокна и др.). Текстура плотная. Состоит из минерала гипса с возможными примесями ангидрита, кальцита, доломита и др. Средняя плотностьρm = 2000…2300 кг/м3, предел прочности при сжатии Rсж = 5…30 МПа.

Стойкость против выветривания низкая. Применяется как сырье для вяжущих, облицовочные плиты длявнутренней облицовки и при производстве искусственного мрамора

Применение: сырье для вяжущих веществ.

Метаморфические горные породы. Особенности состава, структуры и свойств. Примеры метаморфических горных пород. Применение в строительстве.

Метамотфические горные породы образуются из осадочных пород под влиянием высокого давления, высокой температуры и химических реагентов. Бывают видоизменные магматические (Гнейнс) и видоизменные осадочные (мрамор).

Строение: под влиянием давления деформация кристаллов, сланцеватое строение, разные свойства по разным направлениям. 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. Они должны отвечать определенным требованиям: иметь достаточную плотность и вязкость, твердость, малое водопоглощение, высокую водостойкость, стойкость против выветривания. Плотность кровельных сланцев - около 2,7-2,8 г/см3, пористость - 0,3-3%, предел прочности при сжатии - 50-240 МПа. Кровельные сланцы используют в производстве кровельных плиток для лестничных ступеней, плит для пола, подоконных досок и т.п.).

Гнейс – метаморфическая горная порода, образуется при температурах600…800°С и высоком давлении из глинистых и кварцево-полевошпатовых

пород, преимущественно – из гранита. Структура кристаллическая, разнозернистая. Текстура плотная, полосчатая, со слабо выраженной сланцевато-

стью. Цвет породы – серый, может быть розовый. Состоит, главным образом из кварца, полевых шпатов, биотита, пироксена, роговой обманки.

Средняя плотность ρm=2400…2800 кг/м3, предел прочности при сжатииRсж = 120…400 МПа. Анизотропен по прочности. По плоскостям сланцева-

тости раскалывается на плиты. Ввиду сланцеватости расслаивается при замораживании и оттаивании, что обуславливает низкую стойкость гнейсов

против выветривания. Применяется в качестве плиты для полов, ступени, бутовый камень, облицовочные плиты.