12

Лекция 4. Природные каменные материалы

4.1. Общие сведения

(Слайд №1). Природные каменные материалы – материалы, получаемые механической обработкой или без специальной обработки горных пород.

Горные породы – значительные по объему скопления различных минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий.

Минерал – природное тело, одинаковое по химическому составу, строению и химическом свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре.

Свойства минералов оцениваются, в основном, по показателям:

• твердость;

• прочность;

• плотность;

• химический состав;

• оптические свойства;

• тепловые свойства;

• электрические свойства;

• магнитные свойства.

Механическая обработка:

• раскалывание;

• распиливание;

• дробление.

Таким способом получают:

• облицовочные плиты;

• камни и блоки для кладки стен;

• бутовый камень, щебень.

Широко используются в современном строительстве:

• прямое использование – облицовка зданий и инженерных сооружений; возведение стен зданий; устройство лестниц и настилка полов; заполнители для бетонов и растворов; в дорожном и гидротехническом строительстве;

• в промышленности строительных материалов для получения других материалов: керамики, вяжущих веществ, стекла и др. При таком использовании изменяются строение, состав и свойства исходных горных пород.

4.2. Горные породы и породообразующие минералы

(Слайд №2). Изучение свойств природных каменных материалов основывается на классификации горных пород, учитывающей их происхождение (генезис).

По генетической классификации, горные породы делятся на три основные группы:

• изверженные или магматические (первичные);

• осадочные (вторичные);

• метаморфические (видоизмененные). См. табл. 4.1.

Табл. 4.1.

Генетическая классификация горных пород

Магматические породы (первичные)	Массивные: глубинные: граниты, сиениты, диориты, габбро; излившиеся: порфиры, андезиты, трахиты, диабазы, базальты Излившиеся пористые: рыхлые: вулканические пеплы, пемзы и др.; цементированные: вулканические туфы, трассы, туфовая лава.
Осадочные породы (вторичные)	Механические отложения: рыхлые: пески, гравий, глины, природный щебень цементированные: песчаники, конгломераты, брекчии. Химические осадки: некоторые виды известняков, известняковые туфы, магнезиты, доломиты, гипс, ангидрит. Органогенные отложения: мел, большинство известняков, трепелы, диатомиты, опоки.
Метаморфические (видоизмененные) породы	Измененные изверженные породы: гнейсы (из гранитов). Измененные осадочные породы: глинистые сланцы (из глин), мраморы (из известняков), кварциты (из песчаников).

4.3. Породообразующие минералы

(Слайд №3). Породообразующие минералы – те, из которых главным образом состоят горные породы.

В природе найдено и изучено более 2000 минералов, но лишь 50 из них являются породообразующими.

Краткая характеристика основных породообразующих минералов.

Минералы группы кремнезема - ряд минералов, представляющих собой модификацию двуокиси кремния:

• кварц;

• опал;

• халцедон.

Полевые шпаты (алюмосиликаты натрия, калия, кальция) – наиболее распространенные в природе минералы по массе горных пород:

• граниты;

• диориты;

• габбро;

• андезиты;

• сиениты.

Железисто-магнезиальные силикаты:

• габбро;

• базальты;

• диабазы.

Слюда – группа минералов, представляющие алюмосиликаты слоистой структуры и обладающие совершенной спайностью в одной плоскости.

Асбест – группа минералов, представляющие водные силикаты магния и железа, образуют агрегаты, сложенные тончайшими гибкими волокнами, которые легко расщепляются на составляющие их волокна.

Глинистые минералы – группа водных силикатов алюминия - составляют основную массу глин, самый распространенный из которых каолинит . Белые каолинитовые глины используют при производстве тонкой керамики - фарфор, фаянс.

Кальцит (известковый шпат ) – один из наиболее распространенных минералов в земной коре. Кальцит основной породообразующий минерал таких пород, как мел, известняк, известковый туф, входит в состав мрамора.

Магнезит - близок по свойствам к кальциту, но встречается значительно реже.

Доломит - по свойствам близок к кальциту, но встречается значительно реже.

Гипс - мягкий минерал, кристаллизуется в виде зернистых (алебастр) и волокнистых масс (селенит).

Ангидрит - безводная разновидность гипса.