Виды горных пород
Горные породы различаются по твердости. Для отделки пола, например, из твердых пород используют главным образом гранит. Эта порода образовалась миллионы лет назад из медленно остывавшей в недрах земли магмы. Гранит чрезвычайно тверд, не боится воды и устойчив к загрязнению. По своим свойствам идеально подходит общественным помещениям и наиболее эксплуатируемым участкам жилых домов: прихожей, кухни. Гранит имеет равномерный рисунок и большой спектр оттенков.
Среди пород средней твердости наиболее известны мрамор, песчаник и сланец. Мрамор - излюбленный материал мастеров по камню. Он может быть зеленым, белым, розовым, голубым, черным, и т.д. Разнообразные оттенки возникают благодаря содержанию в большем или меньшем количестве окислов различных металлов и графита. Но главную ценность мрамора составляют прожилки, которые образуют оригинальный рисунок.
Песчаник гораздо менее эффектный, но зато и менее дорогой камень. Он содержит кристаллы кварца и очень разнообразен в цветовом отношении - от розового до зеленого.
Для сланца характерна серая, серо-голубая и серо-зеленая гамма. Плиты имеют благородную рельефную поверхность. Натуральный цвет можно при желании искусственно усилить или затемнить. Правильно обработанный, он достаточно долговечен. Как материал для пола сланец имеет одну неприятную особенность: влажный он становится очень скользким, однако этот недостаток устраняется благодаря специальной обработке.
Для полов мягкие породы практически не используются.
Достоинства, недостатки и области применения различных каменных пород представлены в таблице
| Таблица 1.
Основные достоинства, недостатки и рекомендуемое применение различных каменных пород
Каменные породы
|
Основные достоинства
|
Основные недостатки
|
Рекомендуемое применение
|
| Гранит, гранодиорит
|
Декоративность, возможность получения любой фактуры поверхности, однородность структуры, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии, истираемости, распространенность месторождений
|
Значительные трудозатраты на добычу и обработку, высокая стоимость изделий
|
Плиты: облицовочные, цокольные, для полов; ступени, проступи, карнизы, колонны, базы колонн, профильные изделия для облицовки порталов, наличников, колонн и карнизов, тумбы, парапеты и др.
|
| Габбро, диабаз
|
Декоративность, возможность получения любой фактуры поверхности, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии
|
Плиты: цокольные, подоконные; парапеты, карнизы, колонные, ступени, профильные изделия
|
| Лабрадорит
|
Декоративность, возможность получения любой фактуры поверхности, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии
|
| Диорит
|
Весьма долговечен, хорошо сопротивляется истиранию
|
Недостаточно хорошо полируется, давая жирный блеск, без четкого отражения, ограниченность месторождений
|
Плиты: цокольные, подоконные, для полов; профильные детали, ступени, проступи, парапеты, карнизы, колонны, базы колонн, тумбы, балясины
|
| Туф
|
Декоративность, сравнительно невысокие затраты на добычу и обработку, морозостойкость, хорошая сопротивляемость коррозии, долговечность, хорошая звуко- и теплоизоляция
|
Подверженность загрязнению в условиях запыленной среды, ограниченность распространения
|
Плиты облицовочные, стеновые блоки и камни
|
| Песчаник
|
Распространенность месторождений
|
|
Плиты: цокольные, для полов; ступени, базы колонн, стеновой камень и блоки
|
|
Кварцит
|
Декоративность, разнообразие цветовой гаммы, однородность тона окраски, долговечность, хорошая сопротивляемость коррозии
|
Значительные трудозатраты на добычу и обработку, малое число месторождений с монолитным залеганием породы без трещин
|
Плиты: цокольные, для полов (ограниченно); базы колонн, парапеты, ступени (ограниченно), профильные и декоративные изделия
|
| Белый и светло-серый мрамор, мраморизованный известняк
|
Декоративность, разнообразие окраски и рисунка, возможность получения любой фактуры поверхности
|
Подверженность коррозии
|
Плиты: облицовочные, цокольные, подоконные; ступени, проступи, карнизы, порталы и другие профильные изделия, парапеты, колонны, декоративные изделия
|
| Цветной мрамор
|
Декоративность, разнообразие окраски и рисунка, возможность получения любой фактуры поверхности
|
Подверженность коррозии, низкая морозостойкость
|
Плиты облицовочные для интерьера
|
| Известняк
|
Однородность цветового тона, невысокая стоимость, распространение месторождений
|
Неоднородность структуры и текстуры, подверженность коррозии
|
Плиты: цокольные; профильные изделия
|
| Известняк мягкий
|
Однородность цветового тона и структуры, невысокая стоимость
|
Подверженность коррозии, низкая морозостойкость
|
Плиты облицовочные (для поля стены), стеновой камень и блоки
|
| Известняк-ракушечник
|
Разнообразие цветовых тонов
|
| Доломитизированный известняк, доломит
|
Декоративность
|
Низкая морозостойкость
|
Плиты облицовочные, стеновой камень
|
| Травертиновый известняк
|
Декоративность, разнообразие цветовых тонов, живописная текстура, морозостойкость, невысокая стоимость
|
Подверженность загрязнению
|
|
Гипс, ангидрит
|
Декоративность, чистота цветового тона
|
Ограниченность применения, высокое водопоглощение
|
Плиты облицовочные для интерьеров, декоративные изделия
|
Три группы горных пород
По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (эффузивные и интрузивные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.
Магматические горные породы по своему происхождению делятся на эффузивные и интрузивные. Эффузивные (вулканические) горные породы образуются при изливании магмы на поверхность земли. Интрузивные горные породы, напротив, возникают при изливании магмы в толще земной коры.
Разделение пород на магматические, метаморфические и осадочные не всегда очевидно. В осадочных горных породах, в процессе диагенеза, уже при очень низких (в геологическом смысле) температурах, начинаются минеральные превращения, однако породы считаются метаморфическими при появлении в них новообразованного гранита. При умеренных давлениях начало метаморфизма соответствует температуре 300 °C.
При высоких степенях метаморфизма стирается грань между метаморфическими и магматическими горными породами. Начинается плавление пород, смешение новообразованных расплавов с явно внешними. Часто наблюдаются постепенные переходы от явно метаморфических, полосчатых пород, к типичным гранитам. Такие процессы относятся к ультраметаморфизму.
Этот список игнорирует существование большой группы пород, имеющих важное значение,- метасоматические горные породы, образующиеся также в широком температурном интервале. К ним относятся, например, вторичные кварциты по кислым эффузивам, грейзены по гранитам, пропиллиты по средним и основным породам и т. д., а также широкая группа пород, слагающие околожильные зоны. Пропущена также специфическая группа горных пород, названная рудой (понятие не геологическое, а геолого-экономическое). Эта группа пород сложена преимущественно сульфидными минералами, хотя она может включать породы, сложенные и другими минералами (магнетит (железные руды), апатитовые руды, хромитовые руды и пр).
Ранее считалось, что отличие метасоматических пород от метаморфических пород заключается в участии воды в образовании только метасоматитов, но последующие исследования показали, что и метаморфические породы (гнейсы и сланцы), образованные даже при высоких темперурах, также формируются с участием воды. Так результаты изотопных исследований по кислым и средним силикатным породам показали, что все силикатные минералы (кварц, биотит, полевые шпаты, гранаты, роговые обманки и пр.) выделяются одновременно с водой, находясь с ней в изотопном равновесии по кислороду. В отличие от кислых пород все силикатные минералы (полевые шпаты, гранаты, оливины, пироксены и пр,) основных и ультраосновных пород, выделяются в изотопном равновесии по кислороду с СО2
.
Отдельно стоят мантийные породы. С одной стороны, условия в мантии таковы, что даже если порода изначально была магматической, она все равно претерпела бы в мантии изменения. В целом для основного объёма мантии остаётся дискуссионным вопрос, была ли она когда-то в расплавленном состоянии. С другой стороны, по минералогии мантийные породы во многом идентичны породам магматическим. Поэтому к ним применяется номенклатура магматических пород с вариациями.
Есть магматические комплексы, текстурные признаки которых напоминают текстурные особенности осадочных пород. Это расслоённые основные интрузии. В некоторых из них наблюдаются типичные для осадочных горных пород градационная расслоенность, косая слоистость, ритмичное строение толщи, наличие скоплений тяжёлых минералов. Однако, вместо осадочных алевролитов, песчаников и гравелитов, такие комплексы сложены обычными магматическими породами. Неоднократно образование таких объектов объяснялось метаморфизмом осадочных пород, но такая интерпретация не могла объяснить наличие резких контактов между комплексом и вмещающими породами. На сегодня общепризнанно, что такие объекты формируются в результате гравитационного осаждения минералов из конвектирующего расплава. То-есть процесс имеет много общего с осадконакоплением, но среда, переносящая вещество в данном случае не вода, а магма.
Описанием и классификацией магматических и метаморфических горных пород занимается петрография, изучением их генезиса — петрология. Описанием, классификацией и анализом условий образования осадочных горных пород занимается Литология, в которой выделяется самостоятельный раздел — Петрография осадочных пород. С Литологией тесно связана родственная ей Седиментология, занимающаяся изучением условий образования современных осадков. Поскольку отсутствуют строгие определения понятий «осадок» и «осадочная порода», то различие между осадком и осадочной горной породой не всегда ясно. Эти науки тесно связаны с геохимией и минералогией.
Магматические горные породы
Магматические горные породы (Греция). По светлым полосам можно определить направление потоков лавы
Основная статья
: Магматические горные породы
По глубине формирования
породы делятся на три группы: породы кристаллизующиеся на глубине — интрузивные горные породы, например, гранит. Они образуются при медленном остывании магмы и обычно хорошо раскристаллизованны; гипабисальные горные породы образуются при застывании магмы на небольших глубинах, и часто имеют неравномернозернистые структуры (долерит). Эффузивные горные породы формируются на земной поверхности или на дне океана (базальт, риолит, андезит).
Подавляющее большинство природных магм содержат в качестве основного компонента кремний и представляют собой силикатные расплавы. Много реже встречаются карбонатные и сульфидные и металлические расплавы. Из карбонатных раплавов образуются карбонатные магматические горные породы — карбонатиты. В XX-том веке зафиксированно несколько извержений вулканов с карбонатитовыми магмами. Сульфидные и металлические расплавы образуются в следстивие несмесимости и ликвации с силикатными жидкостями.
Важнейшей характеристикой магматической породы является состав. Существует несколько классификаций магматических горных пород по составу (номенклатура горных пород). Наибольшее значение имеет классификация по содержанию в породах кремнезёма SiO2
, и щелочей(Na2
O + K2
O). По содержанию щелочей породы делятся на серии
. Выделяются породы нормальной, субщелочной и щелочной серий. Формальным признаком такого деления служит появление в породе специфических щелочных минералов. По содержанию SiO2
породы разделены на ультраосно́вные — SiO2
в породе меньше 45 %, осно́вные — если содержание SiO2
находится в диапазоне от 45 % до 54 %, средние — если от 54 до 65 % и кислые — содержание SiO2
больше 65 %.
Образование магматических пород непрерывно происходит и сейчас, в зонах активного вулканизма и горообразования.
Метаморфические горные породы
Метаморфическая горная порода, расслоившаяся по двум перпендикулярным направлениям (Долина Смерти, США)
Основная статья
: Метаморфические горные породы
Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы; воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма —высокие температуры и давления.
Типичными метаморфическими Г. п. являются гнейсы, разные по составу кристаллические сланцы, контактовые роговики, скарны, амфиболиты, мигматиты и др. Различие в происхождении и, как следствие этого, в минеральном составе Г. п. резко сказывается на их химическом составе и физических свойствах.
Осадочные горные породы
Осадочные горные породы
Основная статья
: Осадочные горные породы
Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных Г. п., связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных геологических тел (пластов).
|