8. Породообразующие минералы осадочных горных пород: химический состав, свойства.

Химический   состав    отличается от  пород  магматических гораздо большей дифференцированностью, широким диапазоном колебаний в содержании  породообразующих  компонентов [напр., SiO₂ изменяется от 0 (соли) до 100% (чистые кварцевые пески), CaO — от долей процента (чистые каолиновые глины) до 56% (известняки) и т. д)] повышенным содержанием воды, углекислоты, органического углерода, «избыточных летучих» (S, Cl, В и др.), а также высокими отношениями окисного железа к закисному.

Количество каждого из главных минералов должно быть более 5%, их присутствие определяет тип горной породы.

По химическому составу они разделяются на мафические — темноцветные, содержащие много магния и железа, и сиалические - светлые, содержащие много кремния и алюминия. К группе темноцветных относятся оливины, пироксены, амфиболы и слюды; к группе сиалических (светлых) — плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, кварц, фельдшпатоиды (нефелин).

Если количество минерала в породе состявляет менее 5%, он относится к второстепенным. Их присутствие не отражается на общем названии породы.

Акцессорные минералы (лат. дополнительный) - редкие минералы. Они находятся в количествах менее 1—5%, но часто составляют характерные для пород примеси (например, хромит для ультрамафитов, монацит для гранитов, эвдиалит для нефелиновых сиенитов).

9. Метаморфические горные породы: образование, минеральный состав, свойства, применение.

Метаморфические горные породы, горные породы, ранее образованные как осадочные или как магматические, но претерпевшие изменение (метаморфизм) в недрах Земли под действием глубинных флюидов, температуры и давления или близ земной поверхности под действием тепла внедрившихся интрузивных масс.

Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.

Физико - химические условия образования метаморфических пород, определённые методами геобаротермометрии весьма высокие. Они колеблются от 100-300 °C до 1000-1500 °C и от первых десятков баров до 20-30 кбаров.

Метаморфические породы имеют высокую теплоемкость.

Кварцит относится к так называемым метаморфическим горным породам, которые образуются в результате последующих видоизменений как изверженных, так и осадочных пород, и могут существенно отличаться от первоначальных пород. Причем отличия наблюдаются и в текстуре, и минералогическом составе. В строительстве применяются следующие метаморфические горные породы: кварцит, мрамор, гнейс и сланцы.

10. Добыча и обработка горных пород. Виды фактур. Выветривание горных пород и способы защиты от выветривания.

Добыча осуществляется открытым способом в месторождениях, называемых карьерами, реже подземным (в штольнях) или подводным способом (при неглубоком залегании пород от поверхности воды). Массивные магматические породы разрабатываются с применением взрывчатых веществ с предварительным пробуриванием скважин (шпуров) по рядам с последующим заложением в них взрывчатых веществ и тщательной заделкой каждой скважины. Буровзрывным способом можно получать монолиты больших размеров, рваный камень (бут) и щебень в массовом количестве.

Используются способы распиливания твердых пород (гранитов, мраморов и т.п.) с помощью механических дисковых пил, армированных пластинками твердых сплавов или абразивными порошками.

В зависимости от способа обработки горных пород различают следующие виды каменных материалов и изделий. Плиты и блоки для каменной кладки, облицовочные плиты, профильные детали добывают выпиливанием или выкалыванием из массива. Одни материалы подвергают обработке скалывающими инструментами, например бортовый камень, другие - грубоколотые - направляют непосредственно на строительные объекты без последующей механической обработки (брусчатка). Крупный рваный камень (бут) получают после взрывания пород в карьере или при шпуровой разделке крупных блоков; при последующем дроблении из него получают щебень, каменную крошку, песок, а при помоле - минеральный порошок. Из природных сортированных залежей добывают окатанный обломочный материал в виде валунов, булыжника, гальки, гравия. Из природного камня без изменения его состава получают также плавленые материалы (каменное литье).

Виды фактур камня: а) бугристая фактура скалы; б) рифленая; в) бороздчатая; г) точечная.

Выветривание горных пород - сложный процесс, в котором выделяется несколько форм его проявления.

1-я форма - механическое дробление горных пород и минералов без существенного изменения их химических свойств - называется механическим или физическим выветриванием. 2-я форма - химическое изменение вещества, приводящее к превращению исходных минералов в новые - называется химическим выветриванием. 3-я форма - органическое (биологохимическое - pppa.ru) выветривание: минералы и горные породы физически и главным образом химически изменяются под воздействием жизнедеятельности организмов и органического вещества, образующегося при их разложении.

Различают химические и конструктивные способы защиты от выветривания. К химическим способам защиты относится обработ­ка природных камней из карбонатных горных пород (мрамор, из­вестняк, доломит) флюатами — солями кремнефтористоводородной кислоты. В результате образуются нерастворимые соединения фто­ристого кальция, магния, кремниевой кислоты, уплотняющие по­верхностный слой материала.