Природные каменные материалы Генетическая классификация горных пород

Горные породы классифицируют по условиям их происхождения (по генезису). Генезис определяет химико-минералогический состав, строение и свойства горных пород. Классификация пород по генетическому признаку была предложена в 1763 году М.В. Ломоносовым.

Природными каменными материалами называют строительные материалы, получаемые из горных пород путем механической обработки (раскалывания, дробления, распиливания, шлифования, полирования), а также материалы, получаемые без специальной механической обработки, например гравий, песок, глина.

Горные породы представляют собой агрегаты минералов более или менее постоянного состава, слагающие данную породу. Минералом называют природное тело, однородное по химическому составу и химическим свойствам. Горная порода может состоять из одного (мономинеральные) или нескольких (полиминеральные) различных минералов. Примерами мономинеральной породы являются мрамор, кварцит, гипс. Но чаще всего встречаются полиминеральные породы, например гранит, сиенит и т.д.

Все горные породы по своему происхождению делятся на три группы.

I группа. Магматические горные породы

В зависимости от условий, в которых происходит застывание магмы, магматические породы делят на две группы: глубинные, или интрузивны, (образовавшиеся при застывании магмы на глубине), и излившиеся, или эффузивные (связанные с застыванием магмы, излившейся на поверхность, т.е. лавы).

В глубоких слоях Земли застывание магмы происходит медленно, что способствует кристаллизации. В результате образуются породы, состоящие целиком из кристаллов, т.е. обладающие полнокристаллической структурой, массивной текстурой и равномерным распределением минеральных составных частей в массе породы, любые участки которой одинаковы по составу и структуре.

В случае, когда магма изливается в виде лавы на поверхность Земли, температура и давление резко падают, в связи с чем резко уменьшается и количество минерализаторов, т.е. создаются условия, неблагоприятные для кристаллизации. В результате образуется порода со стекловатой структурой, или мелкокристаллическая масса. Такая структура носит название афанитовой. Кроме того, для излившихся пород характерна порфировая структура, которая отличается наличием вкрапленников отдельных, сравнительно крупных кристаллов среди общего фона мелкокристаллической массы.

Минералогический состав глубинных и излившихся пород обусловлен химическим составом магмы. Магматические породы различаются по своей структуре и текстуре, что обусловлено различными физико-химическими условиями их образования.

Главнейшими минералами магматических пород являются: кварц, полевые шпаты, плакиоглазы, слюды, авгит, роговая обманка и др.

Наиболее распространенные магматические породы

Глубинные породы имеют высокие показатели прочности, средней плотности, а также незначительную пористость.

Граниты находят самое широкое применение в строительстве для изготовления плит, лестничных ступеней, бортового камня, щебня, при строительстве мостов, гидротехнических сооружений и др.

Сиениты – в отличие от гранитов являются более мягкими, обрабатываются и полируются лучше гранитов, так как в них отсутствует свободный кварц.

Диориты характеризуются высокой прочностью при сжатии, большой плотностью, повышенной ударной вязкостью, устойчивостью к выветриванию, хорошей полируемостью. Эти свойства позволяют использовать диориты в качестве материалов, противодействующих разным вибрационным воздействиям (подпорные камни, фундаменты мостовых сооружений и др.).

Габбро имеют серую и черную окраску с красивыми переливами в синих и зеленых тонах благодаря чему являются ценным декоративным и облицовочным материалом.

Перидотиты и пироксениты отличаются высокой твердостью. Применяются в качестве материалов особого назначения в специальных гидротехнических и других сооружениях, для внутренних интерьеров гражданских зданий.

Излившиеся породы являются аналогами глубинных по составу, но сильно отличаются от них структурными особенностями и текстурой.

Диабазы и базальты аналоги габбро. Имеют высокую прочность и плотность. Применяются в дорожном строительстве в виде дорожных плит и брусчатки, в качестве облицовочного материала, щебня.

Порфириты и андезиты отличаются пористой текстурой и порфировой структурой. Это достаточно плотные и прочные породы. Обе породы используют как дорожный камень; пористые легкие разновидности андезитов идут на изготовление стенового материала, из плотных андезитов получают кислотостойкие материалы.

Среди излившихся пород заметное место занимают вулканические стекла. В последние десятилетия из вулканических стекол получают вспученный перлит – легкий и пористый материал хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Особой разновидностью вулканических стекол является пемза. Она отличается высокой пористостью и легкостью, характеризуется морозо- и огнестойкостью. Используется как заполнитель в легких бетонах, в качестве гидравлической добавки в производстве портландцемента.

К вулканогенным породам относят:

вулканические пеплы, которые являются активными минеральными добавками при производстве портландцементов;

вулканические туфы, образующиеся путем цементации и уплотнения вулканических пеплов, трассы, употребляемые в качестве гидравлических добавок к цементу. Их рыхлые разновидности называют пуццоланами.