17. Метаморфические горные породы: свойства, применение

Горные породы, относящиеся к группе метаморфических, образовались в результате постепенных временных видоизменений изверженных и осадочных пород, т.е. произошли из них. В результате длительного воздействия факторов внешней среды (влага, температурные колебания, ветра и т.д.), эти породы приобрели качественные характеристики, которые могут значительно отличать их от первоначальных "родительских" пород по текстуре, прочности и минералогическому составу.

При метаморфизме в горных породах протекают процессы перекристаллизации в твердом состоянии, в результате которых у исходной породы существенно изменяются или даже появляются новые качественные характеристики. Метаморфическим преобразованиям подвержены любые горные породы - осадочные, магматические и ранее существовавшие метаморфические. Основой метаморфизма горных пород являются факторы воздействие внешней среды - температура, давление, химически активные вещества (растворы, газы и т. п.).

Наибольшее применение в строительных отраслях имеют следующие метаморфические горные породы: гнейс; мрамор; кварцит; сланцы.

Гнейсы. Эти горные породы по своему минералогическому составу сходны с гранитами, из которых они и образовались. Гнейсы отличаются от гранитов сланцеватым сложением. Благодаря этому, гнейсы обладают очень высокой прочностью при сжатии в направлении, перпендикулярном слоям сланцевых отложений, но легко раскалываются вдоль этих слоев. Области применения гнейсов сходны с таковыми у гранитов. Они применяются для изготовления щебня, брусчатки, различных плит и т.д. Специфическая структура (слоистость) гнейсов снижает качество щебня из этой породы.

Мрамор. Мрамор состоит из сросшихся кристаллов кальцита с примесью магнезита и других минералов. Как горная порода, мрамор образовался, в основном, из известняков. По цвету он бывает белым, розовым, красным, коричневым и черным. Имеет красивую структуру при шлифовке и обработке поверхности. Прочность мрамора при сжатии, в среднем, составляет 1000 кгс/кв.см. Он легко поддается механической обработке и хорошо полируется. Применяется мрамор, чаще всего, в качестве декоративного облицовочного материала, иногда используется, как щебень или мраморная крошка.

Кварциты. Горные породы кварциты образовались из кремнистых песчаников, в которых зерна кварца срослись между собой. По цвету эти породы бывают белесыми, красными, темно-вишневыми. Некоторые виды кварцитов обладают очень высокой твердостью (до 4000 кг/кв.см), но отличаются и повышенной хрупкостью. Применяют эти горные породы, как материал для отделочных и облицовочных работ. Мавзолей В.И. Ленина облицован кварцитами шокшинского месторождения. Лучший кварцит добывают в Карелии у Онежского озера. Кроме этого, кварциты могут использоваться для производства щебня, бортовых камней и т.д.

Сланцы. Метаморфические горные породы сланцы характеризуются параллельным расположением составляющих частиц, т.е. слоистостью, сланцеватостью. Состоят сланцы, в основном, из кварца и слюды (слюдяные сланцы), графита (графитовые сланцы), глинистых веществ (глинистые сланцы). Наиболее широко распространены в природе глинистые сланцы. Глинистые сланцы обладают высокой твердостью в направлении, перпендикулярном слоям, однако легко раскалываются вдоль них. Хорошо противостоят размоканию и не раскисают при воздействии влаги. Эти качественные характеристики позволяют использовать глинистые сланцы в качестве отделочного материала, а также при изготовлении кровельных покрытий зданий. Некоторые виды сланцев, содержащие примеси угля и природных битумов, используются в качестве топлива и как сырье для получения органических вяжущих материалов.