2.Общая часть
Выбор вида сырья
Для разработанного изделия были выбраны следующие материалы:
Родонит (рисунок 20).
Физические свойства:
- Цвет черты белая,
- Блеск стеклянный,
- Прозрачность прозрачный, полупрозрачный,
- Твердость 5,5 - 6,
- Спайность нe вполне совершенная по (110),
- Излом неровный,
- Агрегаты плотные, сливные,
- Плотность 3,5 — 3,7 г/см3.
Рисунок 20– Родонит
Химический состав: Окись марганца (МпО) 30—46%, закись железа (FeO) 2—12%, окись кальция (СаО) 4—6,5%, двуокись кремния (SiO2) 45—48%.
Форма кристаллических выделений: Кристаллы обычно плохо образованы, чаще минерал представлен плотными сливными или тонкозернистыми массами.
Название родонит происходит от греческого слова rhodon — роза. Другие названия минерала и его разновидностей: розовый камень, камень утренней зари, фаулерит, орлец, рубиновый шпат, розовый шпат.
Родонит — минерал, силикат марганца, образовавшийся в особых условиях на контакте магмы с осадочными породами, богатыми марганцем.
Обособления чистого, минерального родонита невелики и в камнерезном деле используется родонитовая порода — орлец, которая состоит из большого количества различных марганцовых минералов. Цвет орлеца — розовый, вишнево-розовый или малиновый, иногда с переходом в буроватый. При общей непрозрачности этот камень обладает приятным просвечиванием, придающим ему глубину и особенную сочность тонов. В сплошной массе орлеца встречаются необыкновенные красивые «гнезда» ярко — красные по цвету, напоминающие рубин.
Родонит — поделочный камень, в котором кроме одноименного минерала присутствуют черные дендриты и прожилки гидроксидов и оксидов марганца, бурые участки бустамита, волокнистого инезита и другие включения, придающие камню высокую декоративность. В Эрмитаже хранится множество художественных изделий из родонита работы русских мастеров XIX века.
Цвет родонита: алый, малиновый, розовый, иногда с сероватым оттенком. Этот камень был известен на Древней Руси и назывался "баканом", а также "рубиновым шпатом". Окраска минерала очень неравномерная.
Обычно в массе камня необыкновенно красивые, ярко - красные участки встречаются рядом с менее яркими, переходящими в более темные, буро-красные тона. Цвет родонита зависит также от количества других минералов: чем их меньше, тем чище и красивее родонит. Розоватый и серый цвета, появляющиеся в родоните, свидетельствуют о переходе его в бустамит. Для этого камня характерны прожилки и дендрита окислов марганца черного цвета. На розовом фоне тонкие, ветвящиеся черные прожилки образуют сложные, изящные рисунки и узоры, складывающиеся иногда в очень красивые пейзажи, что улучшает его декоративность.
Родонит с включениями желтого или коричневого цвета называет фоулеритом. Встречаются также разновидности родонита, похожие на ленточную яшму, с красиво чередующимися черными, коричневыми, серыми и розовыми полосами. В связи с этим прежде эту разновидность родонита ошибочно считали яшмой.
Физические свойства доломита (рисунок 21):
- цвет белый, серый, блекло-желтый,
- твердость 3,5 - 4,
- плотность 2,85 - 3,0,
- Хрупок,
- Блеск на гранях и по спайности в агрегате - стеклянный, матовый.
Основные месторождения доломита: Испания, Швейцария, США, Мексика, Канада.
Рисунок 21– Долонит
Особенности образования: кристаллизуется в тригональной сингонии, образуя ромбоэдрические кристаллы, грани которых имеют форму ромбов и параллельны направлениям его совершенной спайности.
Название доломит минерал получил в честь французского минералога Д. Доломье, который его открыл. Другие названия минерала и его разновидностей: траспит, мирикальцит, ридолфит.
Доломит является природным карбонатом кальция и магния.
В отличие от более распространенного карбоната кальция (кальцита) доломит не образует скаленоэдры. Кристаллы доломита часто "седловидные", с искривленными гранями. Порошок доломита вскипает в холодной соляной кислоте, куски в ней растворятся очень медленно, но легко растворимы в горячей кислоте.
Доломит - широко распространенный жильный минерал гидротермальных месторождений. Образуется также в результате замещения кальцита под воздействием магматогенных или грунтовых вод. Доломит царапается стальной иглой и отличается от известняка меньшей растворимостью и более сильным блеском.
Достоверно определить доломит можно лишь путем химического анализа. Содержание кальцита сильно варьирует, так что существует переходный ряд между доломитом и известняком.
Некоторые доломиты имеют включения ископаемых организмов, как правило, различимых простым глазом. Органические остатки встречаются в них гораздо реже, чем в известняках, что, вероятно, обусловлено разрушением органогенных структур при доломитизации. Пока еще нет единого мнения о происхождении доломита.
Карбонаты кальция и магния не извлекаются из морской воды живыми организмами, не удается их осадить в лабораторных условиях, максимально приближенных к природным.
Не исключено, что по большей части доломиты образуются в результате замещения известняков, которое происходит под воздействием
морской воды, просачивающейся сквозь слой известкового ила на морском дне. Такое замещение может происходить также под влиянием грунтовых или даже магматогенных вод, фильтрующихся через более древние известняки.
Применения доломита: Доломит распространен почти также широко, как известняк, и используется в большинстве случаев для тех же целей. Кроме того, он служит одним из источников получения металлического магния и употребляется при производстве стали, в основном в мартеновских печах (в качестве сырья для огнеупоров и флюса).
Габбро (рисунок 22)
Физические свойства габбро:
Цвет: Чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая порода.
Структура: Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая,
крупно- и среднезернистая.
Текстура: Массивная, иногда пятнистая, полосчатая.
Удельный вес: 2,9-3,1
Рисунок 22– Габбро
Главными минералами габбро является основной (богатый анортитовым компонентом) плагиоклаз и моноклинный пироксен, иногда также содержатся оливин, ромбический пироксен, роговая обманка и кварц, в качестве акцессорных присутствуют апатит, ильменит, магнетит, сфен, иногда хромит.
Форма залегания: Крупные лакколиты, лополиты, силлы и штоки. Часто встречается в расслоенных дифференцированных интрузивных комплексах, содержащих породы основного и ультраосновного состава. В офиолитовых комплексах образует тектонические пластины.
Отдельность: Пластовая, параллелепипедальная.
Генезис: Интрузивная горная порода.
Месторождения: Распространены в различных районах Великобритании, в Северной Америке (в горах Адирондак) и вдоль побережья п-ова Лабрадор (Канада), в ЮАР, Франции, Шотландии (Великобритания) и др.; крупные массивы габбро известны на Урале, Украине, Кольском полуострове, в Закавказье и др.
Практическое значение:Габбро иногда содержат скопления рудных минералов и в этих случаях могут использоваться как руды меди, никеля и титана. Часто применяются в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для наружной и внутренней облицовки, преимущественно в виде полированных плит и для приготовления щебня и дорожного камня. Также габбро очень часто используют в качестве надгробных сооружений (памятники, облицовка места захоронения). Чаще всего для этих целей используют габбро Украинских месторождений.
Разновидности:Анортозиты — лишены темноцветных минералов, нориты — состоят из плагиоклаза и ромбических пироксенов, троктолиты — состоят из плагиоклаза и оливина. Если в габбро вместе с пироксеном присутствует оливин, порода носит название оливиновые габбро. Богатые плагиоклазом (85-90 %) габбро выделяются под названием анортозит. Из них известны лабрадориты, плагиоклазы которых обладают часто красивой голубоватой или зеленоватой игрой цветов. Габбро, содержащее в заметных количествах оливин (>5 %) называется оливиновым габбро. Если же пироксены практически отсутствуют, и порода состоит преимущественно из плагиоклаза и оливина, то такие габброиды обычно называют троктолит.
Диагностика: От диорита отличается большим содержанием темноцветных минералов и, следовательно, более темной окраской.
Мрамор (рисунок 23)
Физические свойства мрамора:
Твердость — 2,5 — 5;
Плотность — 2,3 — 2,6 г/см3.
Рисунок 23– Мрамор
Происхождение. Мрамор - кристаллически-зернистая метаморфическая карбонатная порода, продукт перекристаллизации известняка, реже – доломита. Благодаря тесному сцеплению зерен кальцита между собой порода хорошо полируется. В технике и строительстве мрамором называют любую карбонатную породу, удовлетворительно поддающуюся полировке, – известняк, доломит или мрамор. Метаморфизм чистого известняка приводит к образованию мрамора, поскольку единственное возможное изменение кальцита при высоких давлениях и температурах – его перекристаллизация. По крайней мере частичная перекристаллизация кальцита может произойти и без участия динамометаморфизма, и в некоторых древних толщах известняки были превращены в мраморы без воздействия диастрофизма.
Состав мрамора при метаморфизме не меняется. Исходные карбонатные породы – либо известняки, либо доломиты. Соответственно мрамор состоит из кальцита, или доломита, или из обоих минералов. Однако если исходная порода содержала в качестве примесей кремнезем в форме кварца или каолина, то при метаморфизме образуются такие характерные известковые силикаты, как тремолит, пироксен или флогопит. Углеродистое вещество, рассеянное в известняке, может быть превращено в графит (чистый углерод).
Некоторые разновидности мрамора – мелкозернистые, другие настолько грубозернисты, что в них хорошо различима спайность зерен кальцита по ромбоэдру. Твердость мрамора 2,5 — 4, объемная плотность 2,63 – 2,92 г/см3. Обычный известковый мрамор бурно вскипает, растворяясь в разбавленных кислотах, но доломитовый мрамор вскипает только в порошкообразном виде. Чистый кальцитовый мрамор – диэлектрик, обладающий прекрасными электроизоляционными свойствами.
Окраска мрамора обычно светлая, однако присутствие даже долей процента примесей – силикатов, оксидов железа и графита – приводит к окрашиванию породы в разные цвета и оттенки, включая желтый, коричневый, красный, зеленый и даже черный; бывают и пестрые, разноцветные мраморы.
Месторождение мрамора. Мраморы распространены довольно широко. Наибольшей известностью пользуются мраморы Италии. Знаменитый белый скульптурный мрамор добывается близ Каррары в Тоскане. Славится также желтоватый паросский мрамор из Греции – излюбленный материал древнегреческих ваятелей. В США значительные толщи мрамора залегают в восточной части страны – в Аппалачах и других районах. Добыча мрамора ведется также в Северной Африке. Крупное месторождение доломитовых мраморов находится в Натале (ЮАР).
В России мрамор добывается на Урале и Дальнем Востоке, в Карелии, на Алтае, в Красноярском крае; на Украине – в Закарпатье, Крыму, Донецкой области; в Грузии, Армении, Узбекистане и Восточном Казахстане.
Белый мелкозернистый скульптурный мрамор Мальгузарского месторождения в Узбекистане, по оценкам специалистов, лучше прославленного каррарского.
Применение. Мрамор используется как камень для памятников (монументальной скульптуры и надгробий), как штучный строительный камень для наружной облицовки и внутренней отделки зданий и в виде дробленого и молотого камня, а также штучного (пильного) камня.
Мраморные доски из чистого кальцитового мрамора находят применение в электротехнике (панели приборных, распределительных, диспетчерских щитов и т.п.). Мраморная крошка и дробленый песок используются в архитектуре и строительстве при изготовлении каменной мозаики и штукатурки, а также в качестве заполнителей бетона. Мраморная мука находит применение в сельском хозяйстве.
Алевролит
Физико-механические свойства алеврита:
-плотность - 2,69-2,74 г/см2;
-прочность на сжатие в сухом состоянии - 272 МПа;
-удельная эффективная активность сланцев - 261,7 Бк/кг;
- пористость - 3,2-3,6 %;
-марка породы по морозостойкости - более 100 циклов;
-истираемость - 0,73 г/см2.
-водопоглощение - 0.2%;
Рисунок 24– Алевролит
Алевролитовый сланец представляет собой плитчатый сланец из песчаников, аргиллитов и алевролитов различной цветовой гаммы: сиреневой, фиолетовой, оранжевой. Его яркая расцветка и фактурные особенности с давних пор привлекали человека. Это один из самых популярных декоративных облицовочных камней: богатая окраска, нежная переливчатость цветов, которая обусловлена наслаивающимися друг на друга слоями, обеспечила алевролиту славу самого популярного облицовочного минерала.
Алевролит добывают в основном в Карелии, в местечке Палосельга. Именно оттуда везут крупные кристаллы кирпично-красного и насыщенно сиреневого цвета.
Как применяют алевролит: В девятнадцатом веке алевролит был необычайно популярен как отделочный камень - его часто применяли при застройке Петербурга, например, при отделке Исаакиевского собора.
Это достаточно прочный и устойчивый к истиранию, морозам натуральный камень и его часто можно увидеть на фасадах зданий.
Алевролит относится к обломочным породам (глинистым отложениям) и состоит из мельчайших зерен. Пожалуй, это самый эффектный вид сланцевых пород. Что такое сланец? Это горная порода, представляющая собой продольные слоистые пластины различной окраски, которые могут расслаиваться.
Применяют алевролит в основном при отделке зданий, мощении тротуаров, кровельных работах, наружной облицовке, ландшафтных работах. Сегодня практически ни одна каменная отделка не обходится без этого красивого минерала: камины, садовый дизайн, дорожки, стены, интерьер. А вот в ювелирном деле он используется редко. Он интересен только для коллекционеров, которые охотятся за особо привлекательными кристаллами алевролита. Из них изготавливают небольшие шары, статуэтки, талисманы - считается, что алевролитовый сланец обладает чудодейственным свойством излечивать болезни и благотворно влиять на климат в семье.