Природные каменные материалы

В учебной дисциплине «Строительные материалы» горные породы рассматривают с точки зрения возможности и полезности их применения в качестве строительных материалов или сырья для изготовления строительных материалов. Область применения природного камня зависит от его свойств, а свойства определяются химическим и минералогическим составом и в большей мере структурой камня, зависящей от условий его образования.

Порода – это природное скопление минеральных масс, характеризующееся большой мощностью (толщиной) и протяженностью (площадью) пласта. Те камни в коллекции, которые мы рассматриваем, являются только образцами пород.

Пород более 200. Наука, изучающая породы, называется петрографией («петр» - камень (греч.).

Первоначально за основу классификации пытались принять число минералов, слагающих породу. Мономинеральные породы, состоящие из одного минерала, например, порода мрамор состоит из минерала кальцита, порода гипс состоит из одного минерала гипс и т.д. Однако мономинеральных пород мало. Большинство пород - полиминеральные. Во всем мире получила признание генетическая («генезис» - происхождение) классификация академика А.П. Карпинского. По этой классификации все породы принято делить на три группы:

1. Изверженные, магматические (первичные) породы, получившиеся из охлажденной магмы.

2. Осадочные (вторичные) породы, получившиеся из пород первой группы в результате их выветривания.

3. Метаморфические (третичные) породы, получившиеся из пород первых двух групп под воздействием высоких температуры и давления. Метаморфизм – превращение, видоизменение.

Породы состоят из минералов. Минералы – это природное однородное тело, имеющее свои исключительные свойства.

Различают главные породообразующие минералы, определяющие тип породы и второстепенные породообразующие. Если в камне не будет хоть одного из главных породообразующих минералов, то это буде уже другая порода. Например, сочетание полевых шпатов и слюды (без кварца) представляет сиенит. Кислая глубинная порода, состоящая из ортоклаза и кварца (без слюды) называется пегматит, в котором ортоклаз прорастает вытянутые кристаллы кварца. Пегматит, порода более подверженная выветриванию и изнашиванию.

Кроме главных породообразующих минералов в природе могут встречаться второстепенные породообразующие минералы, которые определяют разновидность этой породы, что отражается в прилагательном к названию, например, авгитовый гранит, родонитовый гранит, если в граните в дополнение к главным породообразующим минералам присутствует авгит или родонит.

Свойства минералов.

Плотность, прочность и кристаллографические очертания определяют в лаборатории с применением аппаратуры. Остальные свойства можно определить в полевых условиях.

По цвету, минералы делятся на светлые и темные. Цвет светлых минералов определяется примесями. В названии цвета часто использую бытовые термины: мясо-красный ортоклаз, соломенно-желтый, мутно-зеленный нефрит.

Блеск – способность минералов отражать падающий на них свет. Интенсивность и характер блеска определяются показателем преломления минерала и коэффициентом поглощения им света. Значение имеет вид поверхности (степень ее шероховатости). От цвета минерала блеск не зависит. Различают следующие виды блесков: шелковистый – (волокнистый гипс), стеклянный – (кварц), жирный – (каолинит), перламутровый – (слюда, полевой шпат, гипс пластинчатый), янтарный блеск – (роговая обманка). Минералы, не имеющие блеска, называют матовыми – авгит.

Спайность – способность минерала при раскалывании давать ровные поверхности, называемые плоскостями спайности. Упрощенно все виды спайности можно ограничить тремя видами спайности.

1.Весьма совершенную спайность имеют минералы (слюда), отдельные слои которых можно отделить ножом (иногда ногтем).

2. Совершенную в двух (полевые шпаты) или трех (кальцит,) направлениях. Такие плоскости спайности получаются при сильном ударе.

3. Несовершенную спайность имеют минералы, не дающие ровных плоскостей при раскалывании (например, кварц, который при раскалывании дает раковистый излом).

Наличие спайности снижает ударную вязкость минерала и породы. Чем выше спайность, тем легче при ударе камень раскалывается.

Излом – вид поверхности, которая получается при раскалывании.

Излом бывает ровный (по плоскости спайности) и неровный. Неровный излом бывает: раковистым – (кварц); землистый – (каолинит), занозистый –(волокнистый гипс), ступенчатый –( полевой шпат в той плоскости, где нет спайности), зернистый – (зернистый гипс).

Твердость – способность минерала сопротивляться царапанию его другим минералом. По твердости все минералы подразделяют на 10 ступеней, располагая их по степени увеличения твердости.