11. Изверженные излившиеся горные породы (условия образования, характеристики, применение, примеры).

Если магма выливалась на поверхность земли, то образовы­вались так называемые излившиеся породы. Из-за быстрого ос­тывания магмы такие породы закристаллизовывались лишь час­тично или застывали в стеклообразном состоянии, что неблаго­приятно отражалось на стойкости их к выветриванию и стабильности прочностных показателей. Такое строение назы­вают порфировым - по аналогии с широко распространенными среди этой группы пород порфирами.

Порфиры характеризуются наличием в основной мелкозер­нистой массе вкраплений кварца, полевого шпата и цветных ми­нералов. Наличие крупных вкрапленников повышает декоратив­ные качества камня, но понижает атмосферостойкость. В строи­тельстве применяют плотные и прочные разновидности: кварцевые порфиры и липариты, бескварцевые порфиры и тра­хиты, порфириты и андезиты, диабазы и базальты.

Из порфиров изготовляют облицовочные плиты, их исполь­зуют в виде щебня или штучного камня в дорожном строи­тельстве.

Кварцевые порфиры и липариты - это излившиеся аналоги гранитов. От гранитов они отличаются порфировой структурой с наличием в мелкозернистой или стекловатой массе породы вкрапленников - крупных кристаллов кислого полевого шпата и, реже, кварца. Кварцевые порфиры окрашены в красновато- бурые тона и являются плотными породами со средней плотно­стью 2400...2600 кг/м³ и прочностью при сжатии от 130 до 180 МПа (в зависимости от содержания кварца и вулканическо­го стекла).

Бескварцевые порфиры и трахиты являются излившимися аналогами сиенитов. Трахиты - пористые и сильно шероховатые породы белой, серой или желтоватой окраски плотностью от 2200 до 2600 кг/м³, напоминающие пемзу. Высокая пористость трахитов способствует их быстрому выветриванию. Они менее прочны, быстро истираются и мало морозостойкие. Предел прочно­сти при сжатии обеих пород невысок и составляет 60... 70 МПа.

Базальты и диабазы - это излившиеся аналоги габбро, отли­чающиеся от него своими структурными и текстурными особен­ностями.

Базальты представляют собой черную плотную застывшую лаву, находящуюся в скрытокристаллическом или аморфном состоянии, с зернистым строением и стекловидной массой. Она заполняет промежутки между зернами различных размеров. Ба­зальты являются твёрдыми и одновременно хрупкими трудно обрабатываемыми породами, их прочность варьируется в широ­ких пределах - от 110 до 500 МПа - и в связи с большим содер­жанием стекла может резко падать; плотность и средняя плот­ность очень близки и составляют 3000...3300 кг/м³. Базальты являются хорошими кислотоупорными и электроизоляционны­ми материалами и высоко ценятся как сырье для каменного ли­тья. Литой камень базальтин используют для получения отде­лочных изделий, химической аппаратуры, отличающихся кисло­тоупорностью, высокой прочностью (до 800 МПа) и долго­вечностью.

Диабаз (в переводе с французского - дважды базальт) отли­чается высокой твердостью, вязкостью, долговечностью. Вслед­ствие этого является хорошим материалом для устройства до­рожных покрытий. Поскольку температура плавления базальта сравнительно невысока (1200... 1300 °С), его используют в каче­стве сырья для каменного литья. Прочность плавленого диабаза при этом возрастает в 2.. .2,5 раза.

Среди излившихся пород заметное место занимают вулкани­ческие стекла (почти безводный аморфный черный или красно- бурый обсидиан, мелкопористый светло-серый перлит и зелено­ватый или бурый камень пехштейн), объединенные под общим техническим названием перлиты.

Перлит (в переводе с французского - жемчуг) - это природ­ное вулканическое стекло, обогащенное водой. Содержание хи­мически связанной воды в нем составляет от 1 до 12 %. При нагревании внешние части кусочков стекла размягчаются и вода, выделяющаяся из внутренних частиц, вспучивает внешнее размягченное стекло, создавая внутренние замкнутые поры. При вспучивании перлит увеличивается в объеме в 10... 12 раз и бо­лее. Плотность вспученного перлита составляет 80...600 кг/м³. Он используется в качестве теплоизоляционных засыпок и для изготовления теплоизоляционных изделий.

При вулканических извержениях, когда магма насыщена га­зами, образуются излившиеся высокопористые легкие породы - пемза и вулканический туф, плотность которых составляет 800... 1600 кг/м³.

Пемза образовалась при быстром охлаждении магмы и ин­тенсивном выделении из нее газов, вспучивающих массу. Бы­строе остывание вспученных кусков магмы привело к образова­нию стекловидной пористой породы плотностью 400.. .600 кг/м³, с малым пределом прочности при сжатии (от 1,5 до 6 МПа) и теплопроводностью 0,12...0,20 Вт/(м • К). В природе пемза встречается в виде обломков размером 5..50 мм. Она использу­ется для производства теплоизоляционных засыпок, как запол­нитель в легких бетонах и в качестве активной минеральной до­бавки к цементам.'

Вулканический пепел - порошкообразные частицы вулкани­ческой лавы, состоящие в основном из аморфного кремнезема. Частицы размером 0,14...5 мм называют вулканическим песком. Он применяется в качестве активной минеральной добавки к цементам и как заполнитель для легких бетонов.

Вулканический туф - это пористая порода, состоящая из вулканического пепла, уплотненного и сцементированного. Степень уплотнения зависит от условий залегания. Он использу­ется как стеновой материал в виде блоков, для облицовки стен зданий - в виде плит и как заполнитель в легких бетонах.