Обломочная осадочная горная порода. химическая осадочная порода

Известняк – осадочная порода

Это представитель мономинеральных отложений. Состоит известняк из кальцита и определяется по реакции с соляной кислотой, имеющей бурное проявление. Разделяют два вида происхождения: хемогенный и органогенный. Если можно определить, из какого вида органических останков состоит порода, ей дают конкретное название. Если классифицировать сложно, такой известняк определяют как ракушечник.

Раковины фораминифер, простейшие морские водоросли и отложения порошковидного кальцита образовали мел. Он также является разновидностью известняка. Материал широко применяется в народном хозяйстве и промышленности.

Химические процессы при образовании известняков изменяют внутреннюю структуру материала. Встречаются плотные образования с тонкими кристаллами. Оолитовые разновидности имеют вид мелких шариков или радиальных лучей. Минералы в них соединены между собой карбонатным цементом. Растворенный в подземных водах углекислый кальций, выпавший после этого в осадок, с течением времени превращается в известковый туф (траверин). Натеки кальцита в пещерах образовывают сталактиты и сталагмиты.

Структура и текстура

Порода в зависимости от состава минералов может иметь различное строение. То или иное ее состояние характеризуется рядом особенностей. Выделяют структуру породы и ее текстуру. Для первого определения имеет значение степень кристалличности зерен минералов, их форма и размер, а также соотношение составных элементов основы и цементного вещества.

Текстура – это больше внешнее проявление видимых признаков: пористость, массивность, сланцеватость или слоистость. В зависимости от совокупности этих особенностей материал породы имеет специфическую расцветку, которая может отличаться декоративностью.

Обломочная осадочная порода (мономинеральная) имеет более однородную текстуру. При «срастании» двух или более различных по характеристикам элементов образуются сложные по химическому составу и свойствам вещества. Такие породы (полиминеральные), как правило, имеют более пеструю окраску.

Физические свойства минералов

Для определения минерала люди изучают строение его кристаллической решетки, вещественный состав и физические свойства, среди которых:

1. Цвет минерала. Определяется путем исследования светового излучения спектральным методом. Некоторые минералы меняют окраску в зависимости от падающегосвета. Для того, чтобы определить цвет минерала, по фарфоровой матовой поверхности проводят царапину испытуемым камнем, дабы увидеть, каким будет цвет его порошка.
2. Прозрачность. Минералы делят на несколько групп: прозрачные (сквозь них хорошо видно предметы), полупрозрачные (плохо просматриваются), просвечивающие (предмет видно только через тонкую пластину из минерала) и непрозрачные (камень вообще не пропускает свет).
3. Блесккак способность отражать свет. Выделят минералы с полуметаллическим (стекло, алмаз, глянец) и металлическим блеском.
4. Спайность. Способность расщепляться на частицы.
5. Твердость как способность сопротивляться проникновению другого вещества. Определяется царапаньем минерала ножом, другим минералом, ногтем или стеклом.
6. Излом. По характеру взлома выделяют минералы с: ровным изломом, зернистым изломом, групп ступенчатым, неровным, игольчатым, землистым, раковистым и крючковатым.
7. Удельный вес. Бывают легкие минералы (до 2,5 грамм на см3),средние (2,6 – 4 грамм на см3), тяжелые (от 4 грамм на см3).
8. Электропроводность.
9. Хрупкость и ковкость.
10. Магнитность. Способность отклонять и притягивать магниты.
11. Запах. При трении,смачивании, горенииминералы могут выделять разнообразные запахи.
12. Жирность и шероховатость.
13. Вкус. Только у тех минералов, которые растворяются в воде.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

1. Общая характеристика

Метаморфизмом называют преобразование горных по­род, происходящее в недрах земной коры под влиянием высоких температур и давлений, В этих условиях может происходить перекристаллизация минералов без их плав­ления. Главными факторами метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества — растворы и газы, под действием которых породы любого состава и генезиса (магматические, осадочные или уже ранее метаморфизованные) подвергаются изменениям.

При формировании структурно-текстурных особенно­стей метаморфических пород велика роль направленного давления. При одностороннем давлении кристаллы де­формируются в направлении, перпендикулярном направ­лению наибольшего давления, и видоизмененные породы приобретают сланцевое строение (гнейс, глинистые слан­цы и т. п.). Образуются специфические текстуры с харак­терной закономерно) ориентировкой минералов, что обу­словливает анизотропию физико-механических свойств породы.

2. Главные породообразующие минералы

Минералы, слагающие метаморфические породы, можно разделить на следующие группы:

1) минералы, широко распространенные как в метаморфических, так и в магматических породах (полевые шпаты, кварц, слю­да, роговая обманка, большинство пироксенов, оливин и др.);

2) типичные для осадочных пород минералы (каль­цит, доломит);

3) минералы, которые могут находиться в магматических породах в качестве вторичных, а также слагать типичные метаморфические породы (серпентин и др.);

4) специфические метаморфические минералы, присутствие которых возможно только в глубоко преоб­разованных метаморфических породах.

2. Основные разновидности метаморфических горных пород

Кристаллические сланцы имеют мелкозернистое сло­истое строение, цвет их от темно- до светло-серого. Основ­ная часть породы состоит из зерен кварца, биотита и мус­ковита.

Некоторые разновидности глинистых, кремнистых, слюдистых и иных сланцев являются кровельными слан­цами. Эти сланцы легко раскалываются по плоскостям сланцеватости на тонкие (2-8 мм) плоские плитки. Плотность кровельных сланцев около 2,7-2,8; порис­тость 0,3-3%; предел прочности при сжатии 50-240 МПа. Большое значение имеет также прочность на излом перпендикулярно сланцеватости.

Гнейсы образовались в результате метаморфизма кварцево-полевош патовых пород. В состав гнейсов вхо­дят кварц, биотит, роговая обманка, полевые шпаты. Гнейсы по механическим и физическим свойствам не ус­тупают гранитам, однако сопротивление на излом парал­лельно сланцеватости у них в 1,5-2 раза меньше, чем в перпендикулярном направлении. По плоскостям сланце­ватости они раскалываются на плиты, легко расслаива­ются при замерзании и оттаивании.

Применяют гнейсы при бутовой кладке, для кладки фундаментов, в качестве материала для щебня и отчасти в виде плит для мощения дорог. Щебень из сильно слан­цеватого гнейса не используют для бетона и дорожного строительства из-за непригодности формы зерен.

Кварциты. Их образование связано с перекристалли­зацией песчаников. Кварциты содержат 95-99 % Si0₂, их важными свойствами являются высокая огнеупорность (до 1710-1770 °С) и высокая прочность на сжатие (100-455 МПа). В строительстве кварциты используют в качестве подферменных камней в мостах, в виде бута, щебня и брусчатки для мощения дорог, а кварциты с красивой и неизменяющейся окраской идут на облицовку зданий. Кварциты, применяемые в качестве кислотоупор­ного материала, должны обладать высокой кислотостойкостью. Кварциты используют в производстве динаса — кислого огнеупора, выдерживающего под нагрузкой тем­пературу до 1500-1650 °С.

Мрамор — мелко-, и средне- и крупнозернистая плот­ная карбонатная порода, состоящая, главным образом, из кальцита и представляющая собой перекристаллизо­ванный известняк. Хотя прочность при сжатии составля­ет 100-300 МПа, мрамор легко поддается обработке, вследствие малой пористости хорошо полируется. Мра­мор широко применяют для внутренней отделки стен зданий, ступеней и лестниц. В виде песка и мелкого щеб­ня (крошки) его используют для цветных штукатурок, при изготовлении облицовочного, декоративного бетона. В условиях сульфатной коррозии для наружных облицо­вок мрамор не применяют.

Применение

Осадочная порода широко используется в строительной промышленности. Валуны дробят и перерабатывают в штучный материал. Гравий и щебень идут на железобетонные изделия, применяются при укладе дорожного покрытия. Пески – это не только мелкий наполнитель бетонов, но еще и сырье для стекол, керамики, кирпича. Глины используются при производстве черепицы, огнеупорных материалов, также это компонент глиноземов. Некоторые сорта являются превосходными адсорбентами.

Магнезиты идут на изготовление вяжущих материалов. Кремний используют как абразивный материал. Из мела получают известь, он также используется в производстве пластмасс и резинотехнических изделий. Мергели – это лучшее сырье для производства цемента.

Минералы и их виды

Если говорить простыми словами, то минерал — это твердое тело, состоящее из неорганического вещества природного происхождения, строение которого имеет кристаллическую структуру. Однако, не все минералы состоят из кристаллов, их лишены аморфные минералы. Классифицируются минералы по видам. Например:

• самородные элементы (золотые самородки, платина);
• сульфаты (алебастр и гипс);
• окислы (корунд и его разновидности — сапфир и рубин);
• галогениды и галоиды (криолит с флюоритом);
• фосфаты (апатитовые, бирюзовые);
• силикаты (тальк и асбест);
• карбонаты (малахит).

И вообще, минералы повсюду окружают человека. Примечательно то, что некоторые группы химических элементов по своему названию совпадают с одноименной группой минералов, но эту группу будут образовывать различные вещества. На текущий момент, человечеству известно более 1000 их разных видов.

Минералы как дар природы

В ювелирных магазинах мне трудно не прищурить глаза от блеска драгоценных камней. Такими притягательными и изящными их делает рука человека. Однако, природа порождает их в недрах земли, и они мало кого восхитят своим первоначальным видом. Издавна человек научился определять горные породы, устанавливать их физические свойства и использовать себе на благо, потому и называет горные породы полезными ископаемыми. Они окружают нас повсюду: дома и на работе, в повседневных предметах, в сооружениях и механизмах, во время еды.

С развитием науки и техники горные породы стали применяться во всех сферах деятельности:

• в химии (кальцит, бура, сера);
• оптике (кварц);
• в ювелирном деле (алмаз, изумруд, сапфир, рубин);
• строительстве (гипс, кальцит);
• медицине, фармацевтике (гипс, магнезит);
• ядерной энергетике (целестин, графит);
• металлургии (доломит).

Редкие минеральные индивиды являют собой эстетическую ценность для коллекционеров.

Какие бывают минералы?

Согласно структурно-химической классификации выделяют такие минералы:

• Силикаты. Это самые распространенные породообразующие минералы. К ним относят полевой шпат, роговые обманки, плагиоклазы и другие.
• Карбонаты. В их основе соли угольной кислоты. К ним относят доломит, кальцит, магнезит.
• Оксиды и гидроксиды. В их основе кислород и элементы гидроксильной группы. К ним относят лимонит, гематит, кварц и другие.
• Сульфиды. Это соединения с серой: борнит, киноварь, пирит.
• Сульфаты. Это соединения с солями серной кислоты: барит, гипс, ангидрит.
• Галоиды. Представлены сильвином, галитом, флюоритом и другими.
• Вольфрамы. Представлены шеелитом, вольфамитом.
• Фосфаты. Представлены солями фосфорной кислоты, фосфоритами и апатитами.
• Самородные элементы, которые состоят из одного элемента: алмаз, золото, сера.

По распространенности они подразделяют на 4 типа:

• Рудные минералы. Образуются в местах значительного скопления рудных месторождений. Содержат ценные компоненты для промышленности.
• Акцессорные. Составляют до 5% горных пород.
• Породообразующие. Это минералы, которые составляют большую часть горных пород.
• Редкие минералы. Единичные или немногочисленные.

Также выделяют вторичные минералы, то есть те, которые образовались после выветривания других горных пород и минералов: цоизит, змеевик, эпидот, мусковит, тальк, кальцит, турмалин.

2.1 Обжиговые камни

Кирпич глиняный обыкновенный. Это — наиболее древний и распространенный вид стенового материала. Основную часть обыкновенного кирпича составляет глина, а при жирных глинах для уменьшения усадки и сохранения установленной формы в них добавляется песок. Процесс производства кирпича состоит из следующих основных операций: добычи глины, подготовки глиняной массы со смесью отощающих добавок, формовки сырца, сушки сырца, обжига.

По структуре легкий кирпич и камни разделяются на: изделия повышенной прочности, комбинированные (например, пористо-дырчатые) и пустотелые.

Пористый кирпич применяется для изоляции горячих поверхностей, для наружных и внутренних стен жилых, общественных и промышленных зданий с нормальной влажностью помещений и для заполнения каркаса многоэтажных зданий; поверхности стен из такого кирпича из-за большого водопоглощения должны оштукатуриваться или облицовываться.

Пустотелый кирпич называемый также пятистенным, имеет несквозные пустоты различной формы, расположенные перпендикулярно постели. Пустотелый кирпич несколько легче обычного, но его теплотехнические показатели не позволяют существенно уменьшать толщину стен. Пустотелый кирпич укладывают открытыми пустотами вниз. А так как пустоты имеют сравнительно большое сечение, в них попадает раствор, в связи с чем уменьшается пустотность камней и увеличивается расход раствора.

Более эффективным кирпичом для кладки стен является кирпич с большим количеством отверстий по толщине кирпича (от 19 до 105), расположенных перпендикулярно постели, — многодырчатый кирпич. Отверстия в кирпиче могут быть прямоугольными или круглыми.

Другой разновидностью эффективных глиняных стеновых материалов являются пустотелые керамические стеновые камни — блоки. Пустотелые камни больше обыкновенного кирпича и в зависимости от назначения имеют разные размеры. Они бывают со сквозными или замкнутыми пустотами. Боковые поверхности камней делаются гладкие либо с пазами.

Производство пустотелого кирпича и камней несколько отличается от производства обыкновенного кирпича. Их изготовляют из более пластичной глины, не засоренной примесями и очень тщательно переработанной. Обжиг пустотелой керамики ведется при более высокой температуре, чем обжиг кирпича. Пустотелая керамика применяется для кладки стен, заполнения каркасов многоэтажных зданий, перегородок.

Пустотелые керамические камни употребляют также для устройства армокаменных перекрытий, скрытой проводки электроосвещения, сигнализации, телефона, радио.

В строительстве кирпич применяется для кладки цоколей, стен, столбов, колонн, перемычек, арок, печей, труб, а в некоторых случаях и для фундаментов зданий.

Кирпич низких марок применяется для малоэтажного строительства, заполнения каркасов многоэтажных сооружений, а кирпич высоких марок — для ответственных несущих конструкций. Отходы от производства и кладки кирпича (щебень) используются для приготовления легкого бетона, устройства основания под полы, тротуары и т. п.

Лекальный, профильный и клинчатый кирпич. Для каменных конструкций, имеющих криволинейное очертание (стены, арки, своды, колонны, трубы, коллекторы, карнизы), целесообразно применять лекальный, профильный и клинчатый кирпич. Лекальный кирпич имеет часть криволинейных поверхностей, сделанных по лекалу, клинчатый — форму обыкновенного клина, а профильный — отформовывается по заданному профилю.

Легкий кирпич и керамические камни. Обыкновенный красный кирпич имеет существенные недостатки: сравнительно большой объемный вес и высокую теплопроводность. Прочность обыкновенного кирпича в конструкциях стен и перегородках редко используется в полной мере. Поэтому наша керамическая промышленность выпускает взамен обыкновенного кирпича легкий (эффективный) кирпич и керамические камни. Малая теплопроводность этого материала дает возможность делать наружные стены сооружений более тонкими и легкими, чем из обыкновенного кирпича, что значительно снижает трудоемкость кладки, вес сооружений, а, следовательно, и стоимость строительства.

Минералы

Природное тело, обладающее определенным химическим составом и кристаллической структурой. Грубо говоря, минерал – это однородное по химическому составу твердое вещество, хотя внешне оно может быть неоднородным, с незначительным содержанием примесей и прослоек.

Минерал может иметь несколько минеральных видов, отличных небольшими колебаниями химического состава. К примеру, кварц встречается в разных видах с характерными оттенками: белый кварц, сиреневый аметист, прозрачный горный хрусталь, желтый цитрин, темный дымчатый кварц.

Интересный факт: к минералам относят и самородную ртуть, которая способна приобретать четкую кристаллическую решетку при замерзании. А вот вода признана не минералом, а раствором минерала «лед»!

В нашем каталоге минералы представлены в элитной отделочной коллекции: полудрагоценные минералы — аметист, содалит, малахит и агат; а также часто встречающийся в земной коре – кварц.

Существует множество классификаций минералов.

Мы остановимся на той, что основана на распространенности в толщах горных пород:

• Породообразующие – самые распространенные, слагают основную массу горной породы (кварц, полевые шпаты, кальцит, плагиоклазы);
• Акцессорные – минералы, часто встречающиеся в горных породах в виде небольших включений (к примеру, гранат, слюды);
• Рудные минералы (самородные металлы, а также сульфиды и окислы металлов). Рудные минералы обладают металлическим блеском, отчего довольно легко различимы в породах. Часто используются как источник выплавки руды.
• Редкие минералы – единичные минеральные агрегаты. Большинство недавно открытых минералов являются крайне редкими.

Что называют минералами и горными породами

Для обывателя между этими двумя терминами нет никакой разницы (камень — и в Африке камень). Но она есть и довольно существенная.

Минерал представляет собой какое-то однородное вещество, а горные породы неоднородны. Можно даже назвать горные породы своеобразными агрегатами, которые состоят из минералов. Их свойства очень различаются в зависимости от того, где они были найдены, на какой глубине. Большинство из них стоит относительно дешево, их я покупал чаще всего.

Есть минералы, которые часто встречаются в природе, они обычно не имеют особой ценности. Но есть драгоценные камни, которые стоят целое состояние, среди них:

• жемчуг;
• янтарь;
• сапфир;
• алмаз;
• изумруд.

Из них часто изготавливаются ювелирные изделия. У меня дома была небольшая шкатулка, где мама хранила украшения с такими вот камнями.

Многие минералы используются для изготовления вещей, которыми мы постоянно пользуемся. Даже сейчас я пишу этот ответ, используя ноутбук, в составе которого есть ртуть, свинец, сплав железа и так далее.

Минерал и горная порода: определение понятий

Минерал – это природное химическое соединение с определенным составом, имеющее, как правило, кристаллическую структуру. Термин происходит от позднелатинского слова minerale, что значит «руда». Минералы в земной коре чаще всего представлены в твердом агрегатном состоянии. Тем не менее встречаются жидкие (самородная ртуть) и газообразные минералы (например, сероводород).

В природе минералы образуются в результате самых разных геологических процессов. Их изучением занимается отдельная научная дисциплина – минералогия. К основным физико-оптическим свойствам минералов относят твердость, хрупкость, плотность, спайность, излом, цвет и блеск.

Горная порода – это природный агрегат, состоящий из одного или нескольких минералов. Она может быть твердой или же мягкой, рыхлой. Каждая из существующих горных пород отличается определенным составом, текстурой, окрасом и прочими характеристиками. Их комплексным изучением занимается наука петрография. Впервые термин «горная порода» был употреблен еще в 1798 году русским геологом Василием Севергиным.

Теперь вы знаете, чем отличаются минералы от горных пород. А вот какие их виды известны современной науке? Об этом – далее.

Какими признаками и свойствами обладают минералы

Во-первых, это тела природного происхождения, однородные по структуре. Они уникальны относительно своих физических и химических качеств, но главный признак — кристаллическая структура, которая либо сохранилась, либо была ранее. В общем, как утверждает наука, каждый кристалл — минерал, однако не всякий минерал — кристалл. В целом, все они — главный компонент горных пород, о которых чуть позже. Они встречаются в таких формах:

• жидкость — ртуть;
• газообразное вещество — примеси природного газа и сероводород;
• твердое тело — самородные платина и золото.

Одними из главных визуальных характеристик являются форма, цвет и спайность — способность разламываться строго по определенным направлениям. Так, например, одни при ударе рассыпаются на небольшие кристаллики, другие расслаиваются, а некоторые образуют нечто вроде осколков стекла.

Свойства

Как и любой природный камень, известняк обладает определенными качествами, имеет свои преимущества и недостатки. Из основных свойств известняка и его характерных особенностей следует отметить:

• нерастворимость в воде;
• высокую температуру плавления (+1242 ºC);
• пластичность;
• долговечность;
• хорошие теплоизоляционные характеристики.

Известковые породы легко поддаются обработке: этот камень можно раскалывать, пилить, шлифовать, работать с ним с помощью ручного инструмента и на различных станках. Объемная масса породы зависит от ее типа, например, у ракушечника она равна примерно 800 кг/м3, у кристаллических типов – 2800 кг/м3. Плотность известняка находится в пределах 2700-2900 кг/м3, зависит от содержания примесей.

Прочность этого камня на сжатие разная, она может быть от 0,4 до 400 Мпа (самые слабые показатели – у ракушечников). Влажный материал нередко теряет свою прочность, а истиранию, износу и раздробленности легче подвергается известковый камень меньшей объемной массы. Кристаллические известняки обладают неплохой морозостойкостью, способны выдерживать до 300-400 циклов.

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы — это разрушенные при выветривании и перемещенные водой или ветром обломки пород разного размера и формы. Осадочные породы покрывают 75% поверхности Земли. Их объединяют в четыре группы: обломочные, вулканогенно-обломочные (чаще их называют вулканогенно-осадочными или пирокластическими), глинистые и биохимические.

Обломочные породы состоят из обломков минералов, горных пород, остатков органических тел (например, из известковых скелетов животных, стволов и веток деревьев и др.). Обломки бывают крупными (более 10 мм) и мелкими (от I до 0,01 мм), имеют различную форму, иногда слабоокругленную, а иногда шарообразную.

В группу обломочных пород входят пески, алевриты, галечники и продукты их разрушения. Иногда обломки прочно скреплены глинистым веществом — природным цементом, который различается по своему составу и может быть кремнистым, карбонатным, железистым, глинистым. Плотность обломочных пород низкая — от 1.2 до 2.0 г/см2.

Осадочное происхождение имеют многие минералы — кальцит, доломит, гипс, галит, сильвин, ангидрит, лимонит и др. Их относят к минералам — индикаторам осадочных пород. Они могут возникать в самых разных физико-географических условиях. Например, железистые породы образуются на дне морей и озер, а также в болотах.

Особенно разнообразны известняки. Они накапливаются на дне морей или озер, встречаются в долинах рек и вблизи источников, где в воде много извести. Это широко распространенные известковые туфы — травертины.

Пирокластические породы находят вблизи действующих или давно потухших вулканов. Эти породы тесно связаны с вулканическими процессами, и поэтому их можно встретить как на суше, так и под водой, вблизи подводных вулканов.

Они представляют собой смесь вулканических пеплов, песков, шлаков, пемзы и даже вулканических бомб. Глинистые породы разнообразны. Встречается более 50 разновидностей глин, которые отличаются по своим минеральному, химическому и органическому составам. Их объединяет преобладание частиц, размеры которых колеблются от 0,01 до 0,001 мм.

Существуют две разновидности таких пород — глины и аргиллиты.

Биохимические породы образуются на дне озер, морей и океанов. К ним, например, относятся известняки-ракушечники, коралловые рифовые известняки, планктонные и фораминиферовые илы, озерный мел, диатомиты (диатомовые илы), сапропели (водорослевые илы) и другие, на суше — торф.

Составы известковых пород

Природная известковая порода представляет собой карбонат кальция CaCO³(56 процентов) в сочетании с углекислым газом (44 процента), соединение в виде твердых кристаллов белого (светлого) цвета. Это вещество может растворяться в растворах кислот, после чего получается малоустойчивая угольная кислота, легко разлагающаяся на CO2и H2O. Также в составе известняка в небольшом количестве присутствует MnCO3, FeCO3 и CaMg(CO3)2, а в доломитизированной породе содержится MgO (4-17 %).

Известняк, содержащий до 50 % частиц глины, называется мергелем, если количество магния в составе вещества увеличено, оно имеет название долмит. В природном меле содержится 99 процентов СаСО3, под воздействием давления и температур (в результате метафоризма) известняк может переформироваться в мрамор.