Гранит это излившаяся горная порода или глубинная

Гранит это излившаяся горная порода или глубинная

Классификация и условия образования

Изверженные горные породы образовались в результате охлаждения и затвердевания поднявшихся из глубины земли расплавленных масс (магмы). Ввиду сложности состава магмы и неодинаковых условий охлаждения образуются различные породы, которые делятся на массивные и обломочные.

Массивные могут быть:
1) глубинные (гранит, сиенит, Диорит, габбро);
2) излившиеся (порфиры, диабаз, трахит, андезит, базальт).

Обломочные бывают:
1) рыхлые (вулканические пеплы, вулканический песок, пемзы);
2) цементированные (вулканические туфы, трассы).

При остывании магмы в глубине земной коры образовались массивные глубинные породы.

Характерной особенностью этих пород является ясно выраженное зернисто-кристаллическое строение, схема которого показана на рис. 7 (гранит).

Излившиеся породы имеют скрытокристаллическую структуру, так как остывание магмы происходило быстро и полной кристаллизации минералов не произошло.

Покостовский гранит

Обломочные изверженные породы образовались из мельчайших частиц раздробленной магмы, выброшенных на поверхность земли при извержении вулканов. Эти отложения либо оставались в рыхлом состоянии, либо при наличии цементирующих веществ и под давлением вышележащих слоев превращались в цементированные породы. Схема классификации горных пород, применяемых в строительстве, приведена на рис. 2.

Виды изверженных пород

Гранит состоит из кварца, полевого шпата и слюды. Эти минералы входят в состав гранита в различных соотношениях. Цвет гранита зависит от цвета полевого шпата, так как его в граните содержится более 50%. Структура — зернисто-кристал-лическая (см. рис. 1).

Гранит имеет самое разнообразное принение в строительстве благодаря своим высоким технически свойствам (предел прочности при сжатии 1200-2000 кг/см2 14 выше, хорошо выносит резкие колебания температуры, трудно выветривается, хорошо шлифуется и полируется). Лучшими строительными свойствами обладают мелкозернистые граниты, содержащие меньшее количество слюды.

Отрицательным качеством гранита является его недостаточная огнестойкость. Применяется гранит для внешней облицовки зданий, сооружений и набережных, для изготовления лестничных ступеней, тротуарных плит, а также в качестве щебня для бетонов и т. д.

Сиенит внешне напоминает гранит, но в нем нет кварца. В состав сиенита, кроме полевого шпата и слюды, входят темноокрашенные минералы (авгит, роговая обманка). По техническим свойствам близок к граниту.

Диорит состоит из полевого шпата и темноокрашенных минералов (чаще всего роговой обманки). ‘Диорит имеет темную с зеленоватым оттенком окраску, предел прочности при сжатии 1800-2400 кг/см2, объемный вес 2800-3000 кг/м3. Применяется для-дорожных покрытий и облицовки.

Что такое горные породы? Где их встретить? Геология

Габбро — горная порода темного цвета, в состав которой входит полевой шпат и темно-окрашенные минералы (авгит и оливин). Это наиболее тяжелая и прочная глубинная горная порода (объемный вес 2800- 3200 кг/м3, предел прочности при сжатии 1000-3500 кг/см2). Разновидность габбро — порода лабрадорит — используется как облицовочный материал.

Излившиеся горные породы возникли из магмы, из которой образовались и глубинные породы. Поэтому химический и минералогический состав излившихся и глубинных пород одинаков.

Порфир — порода, особенностью строения которой является порфировая структура, т.е. наличие «вкрапленников» в массе мелких зерен (рис. 3). Существует три разновидности порфиров: кварцевый порфир — аналог гранита, бескварцевый порфир — аналог сиенита, порфирит — аналог диорита.

По техническим свойствам порфиры сходны с глубинными породами, но из-за вкрапленников они легче выветриваются.

Диабаз по минералогическому составу соответствует глубинной породе габбро, темноокрашенные минералы придают ему темную с зеленоватым оттенком окраску. Структура порфировая, т.е. мелкозернистая. Предел прочности при сжатии достигает 3000-4000 кг/см2. Благодаря высокой вязкости используется для изготовления дорожных каменных материалов.

Базальт — новейшая излившаяся порода, которая по минералогическому составу также является аналогом габбро. В отличие от диабаза структура базальта стекловатая, скрыто-кристаллическая. Базальт очень твердый, но хрупкий материал с пределом прочности при сжатии от 1000 до 5000 кг/см2.

Применяется он для дорожных покрытий, мощения откосов набережных, а также используется как щебень для бетона.

Андезит (аналог диорита) имеет различные оттенки от серого до темно-серого. Объемный вес 2200-2700 кг/м3, предел прочности при сжатии от 600 до 2400 кг/см2. Андезит используется как стеновой и облицовочный материал и как щебень для кислотоупорного бетона.

Обломочные изверженные породы являются частицами вулканической лавы, выброшенной при извержении вулканов в раздробленном состоянии. Мельчайшие частицы затвердевшей лавы называют вулканическим пеплом, частицы же размером до 5 мм — вулканическим песком.

Пемза — это куски затвердевшей пористой лавы размерами до 20-30 см.

Вулканические туфы получились путем дальнейшего уплотнения и цементации вулканического пепла. Наиболее плотные вулканические туфы называются трассами. Если вулканический пепел и песок попадают в расплавленную магму до ее остывания, то образуется туфовая лава, характерным представителем которой является артикский туф.

Артикский туф, имеющий объемный вес от 750 до 1400 кг/м3 и предел прочности при сжатии 60-100 кг!см2, используется в виде пиленых камней для кладки стен. Туфовый камень применяется также как заполнитель для легкого бетона.

Источник

4. Магматические горные породы

Температура магмы составляет более (1500 )(°) C . Образуется магма в верхней части мантии на глубине до (200) км.

Возникновение трещин в земной коре приводит к тому, что магма устремляется вверх, раздвигает стенки трещины и продвигается дальше. При этом магма может застывать как на глубине, так и на поверхности Земли. В связи с этим породы, которые формируются из застывшей магмы, образуют тела самой разнообразной формы: в виде гигантских капель, грибов, прожилок и т. д.

Самая распространённая глубинная магматическая горная порода — гранит . Он образуется на большой глубине, где застывание магмы идёт долго. Цвет гранита изменяется в зависимости от цвета полевых шпатов, входящих в его состав.

Лава, которая изливается на поверхность материков или дно океанов, застывает очень быстро. Так формируются излившиеся ( вулканические ) магматические горные породы , например базальты . Базальты имеют тёмно-серый или чёрный цвет и высокую плотность.

Магматические породы состоят из кристаллов минералов. Чем быстрее застывает магма, тем кристаллы меньше. При очень быстром застывании магмы кристаллы не образуются.

Магматические горные породы образуют около (15) % современной поверхности Земли. В магматических горных породах находят залежи рудных полезных ископаемых.

Источник

Глубинные породы

Технические свойства изверженных пород в значительной мере зависят от их химического состава. В зависимости от содержания кремнезем в свободном и химически связанном состоянии эти породы подразделяются на кислые (SiO2>65%);средние (SiO2 55-65%) и основные (SiO2<50%). Так как магма с одинаковым химическим составом могла отвердевать в глубине или изливаясь на поверхность, то каждой глубинной породе соответствует аналогичная излившаяся порода (табл. 2).

Из данных табл. 2 следует, что по мере увеличения основности горных пород, т.е. по мере переходов от гранита к габбро или от порфиров кдиабазам, средняя плотность, прочность, ударная вязкость возрастают, а цвет становится все темнее.

Представителями глубинных пород являются граниты, сиениты, диориты, габбро, лабрадориты.

Основные характеристики глубинных горных пород и их аналогов – излившихся горных пород.

Характери-стика по содержанию SiO2	Глубинные породы	Излившиеся плотные породы	Породо- образующие минералы	Средняя плотность, т/м 3 .	Предел прочности при сжатии, МПа
Кислые SiO2 >65%	Граниты	Кварцевые порфиры	Кварц, полевой шпат	2,6-2,7	100-250
Средние SiO2 = 55-65%	Сиениты, диориты	Бескварцевые порфиры, трахиты. Андезиты и порфириты	Полевой шпат, слюда, немного темноокрашенных минералов. Полевой шпат и темноокрашенные минералы.	2,6-2,8 2,8-3,0	120-250 150-300
SiO2 < 50%	Габбро, лабрадориты	Диабазы, базальты	Темноокрашенные минералы, полевой шпат	2,9 3,3	200-500

Граниты — это глубинные кислые магматические породы, наиболее распространенные на земле, они имеют ярко выраженное зернисто-кристаллическое строение. Породы группы гранитов — граниты, сиениты, диориты, габбро, лабрадориты, моноциты, тешениты, гранитогнейсы и др. — принадлежат к горным породам, образовавшимся в результате извержения магмы и ее внедрения в пустоты земной коры на значительной глубине. В результате медленного остывания под давлением вышележащей толщи земли эти породы хорошо выкристаллизовываются и имеют ярко выраженную полнокристаллическую. Текстура массивная с весьма незначительной пористостью, характеризующаяся параллельным расположением минеральных компонентов.

В граните даже невооруженным глазом можно различить три основных минерала: кварц (20-40%), полевые шпаты (40-70%) и слюды — биотит или мусковит (5-20%), иногда в его составе можно обнаружить роговую обманку и авгит, заменяющие слюду.

Цвет гранита в основном зависит от цвета полевого шпата и может меняться от светло-серого до темно-красного, а также иметь розовый, желтый, красный, зеленый, серый цвет. Структура ярко выраженная, полно кристаллическая. Основные свойства характеризуются следующими показателями: ро=2,6-2,7 т/м 3 , Rсж=100-250 МПа, Тпл. W=0,1-0,8%, F=200 и более циклов.

Лучше сопротивляются механическим воздействиям мелкозернистые граниты; они равномерно изнашиваются при истирании, устойчивее против выветривания и меньше — растрескивания при нагревании. Граниты хорошо шлифуются и обтесываются.

Граниты широко применяются в строительстве для получения щебня, изготовления высокопрочного и морозостойкого тяжелого и асфальтовых бетонов, облицовочных плит, ступеней, плит для полов, бутового камня для кладки стен и фундаментов. Гранит используют для облицовки гидротехнических сооружений, набережных, опор мостов, туннелей, цоколей и др. частей зданий, монументальных сооружений.

По величине зерен, составляющих породу минералов, различают три структуры: мелкозернистая с размерами зерен до 2 мм, среднезернистая — от 2 до 5 мм и крупнозернистая — свыше 5 мм. Размеры зерен сильно влияют на строительные свойства пород группы гранитов: чем мельче размеры зерен, тем выше прочностные характеристики и долговечность пород.

Наиболее распространенной структурой гранита является равнозернистая. Эти породы плотны, прочны, декоративны, хорошо поддаются полировке; имеют обширную гамму цветов от черного до белого. Для гранитов характерна средняя плотность, равная 2,6-2,7 т/м 3 , и низкая пористость менее 1,5%. Предел прочности при сжатии составляет 90-250 МПа и выше, при растяжении, изгибе и срезе — от 5 до 10% от этого значения.

Текстура массивная. Высокие декоративные и прочностные качества гранита и значительная распространенность гранитных месторождений определяют широкое его применение в различных видах строительства, в монументальной архитектуре.

Облицовочным плитам из красного гранита можно придать специальные эксплуатационные свойства, например, снижать скольжение плит, применяемых для облицовки пола, лестничных маршей, придавая особую фактуру путем обработки поверхности терморезаками при высокой температуре. При этом происходит выплавление зерен полевых шпатов и формирование бугристой поверхности камня. Это снижает скользкость плит при их увлажнении во время или после дождя, и, в особенности, в зимнее время. Сравнение характера поверхности гранитных плит, полученных полировкой и термообработкой, показывает значительное различие их текстуры, связанное с большей контрастностью зерен на полированных плитах и различием насыщенности света.

Несмотря на свою выносливость, гранит со временем теряет блеск, а полированные поверхности стираются, поэтому уместно использовать мастики и полироли для гранита. Недостатком гранита является возможное наличие естественного радиоактивного фона.

Из-за содержания в граните минералов с примесями редкоземельных элементов (церия, лантана и др.) камень обладает естественным радиоактивным фоном. В гранитах первого класса активность радионуклидов не должна превышать 370 Бк/кг, в этом случае гранит может использоваться без ограничений. К первому классу относят граниты «Калгуваара», «Суховяз», «Мансуровский» и габбро.

Граниты с радиоактивностью 370-740 Бк/кг разрешены для использования в промышленности, дорожном строительстве и наружной облицовки жилых зданий. Минералы, относимые к третьей группе (при радиоактивности до 2800 Бк/кг), используют для дорожного строительства вне населенных пунктов. В любом случае компания, продающая гранитные породы, должна иметь свидетельство радиационного качества товара. Цена стандартной плиты гранита (300х300, 300х600, 400х400 мм) от 70 до 129 $/м 2 .

Сиенит — полнокристаллическая глубинная порода. Состоит сиенит в основном из калиевых и натриевых полевых шпатов и тем неокрашенных минералов (роговой обманки, авгита, биотита), количество которых не превышает 15%. Кварц может присутствовать в незначительных количествах, что делает породу более легко обрабатываемой по сравнению с гранитом.

Он лучше поддается обработке и полировке, обладает большей вязкостью, чем гранит. Структура у сиенита, также как и у гранита, полнокристаллическая, он и внешне напоминает гранит, но зернистость выражена менее отчетливо, а окраска его обычно несколько темнее. Средняя плотность 2,6-2,7 т/м 3 , предел прочности при сжатии составляет около 200 МПа, т.е. примерно как у гранита, но менее стоек к выветриванию. Пористость и водопоглощение сиенита незначительные.

Применяют сиениты наряду с гранитами, но с меньшими требованиями к прочности и стойкости против выветривания.

Диориты — состоят из полевых шпатов плагиоклазов (около 75%) и темноокрашенных минералов — роговой обманки, пироксена, амфибола, реже биотита и авгита. Если в породе присутствует кварц, то она называется гранодиоритом или кварцевым диоритом.Текстура массивная, реже полосчатая.

По физико-техническим свойствам не уступает граниту, лучше раскалывается, но плохо принимает полировку. Цвет от красного до темно-зеленого, серый с зеленоватыми оттенками.

Структура полнокристаллическая, ρо=2,8-3,0 т/м 3 , Rсж=150-280 МПа, W

Габбро–магматическая горная порода основного состава, содержащая примерно в равных количествах основной плагиоклаз (лабрадор), цветные минералы (пироксены, реже оливин и амфибол) и в небольших количествах рудные минералы. Собственно габбро состоит из плагиоклаза и моноклинного пироксена.

Типичные габбро, застывшие на большой глубине, характеризуются примерно одинаковыми размерами кристаллов, слагающих их светлых и тёмных минералов. Мелко- и среднезернистый камень, серовато-черный, со слабо-зеленоватым оттенком, однотонный, в полированной фактуре черный. Структура: полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупно- и среднезернистая.

Текстура: массивная, иногда пятнистая, полосчатая. Цвет: чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая порода. Более темная порода по сравнению с диоритом. Присутствие темноцветных минералов делает эту породу очень вязкой и прочной. Структура полнокристаллическая, крупно- или- среднезернистая, ρо =2,9-3,3 т/м 3 , Rсж =200-350 МПа.

Габбро — порода, имеющая высокую вязкость, стойкость против выветривания, трудно обрабатывается, дает хорошую долговечную полировку, широко используется для облицовки зданий, элементов дорожного покрытия и приготовления щебня.

Месторождения. Распространены в различных районах Великобритании, в Северной Америке 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.

Широко применяются в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для наружной и внутренней облицовки, преимущественно в виде полированных плит (например, колонны здания библиотеки им. В.И. Ленина в Москве), для приготовления щебня и дорожного камня. Используется для изготовления монументов и памятников, устройства лестничных маршей, парапетов, настила полов, в том числе в местах с интенсивным движением людских потоков. Габбро иногда содержат скопления рудных минералов и в этих случаях могут использоваться как руды меди, никеля и титана.

Лабрадорит — назван по месту первой находки — на полуострове Лабрадор в Северной Америке. Кислотность: SiO2 45-52 % — основная горная порода. Химический состав: состоит преимущественно из плагиоклаза — лабрадора с незначительной примесью (не более 5-7 %) пироксенов и рудных минералов. Структура: полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупнозернистая.

Текстура — массивная. Плотность — 2,7 г/см 3 . Диагностика: синий отлив на гранях слагающих кристаллов. Лабрадорит отличается яркими переливами цветов: серого, голубого, зеленого и др.

По цвету лабрадориты разделяются на темно-серые, до черного, с размером зерен до 10-12 см, имеющие синюю и золотистую ирризацию, и светло-серые, с размером зерен 1-3 см, часто с большим числом кристаллов, ирризирующих в голубых тонах. Лабрадорит хорошо полируется. Остальные свойства такие же, как у габбро.

Месторождения. Один из наиболее распространенных минералов группы плагиоклазов, встречается в изверженных породах основного состава (анортозитах, габбро и др.). Распространен в США, в Канаде (п-ов Лабрадор), Финляндии, на Украине.

Применяется как высококачественный облицовочный камень в основном в монументальной архитектуре, хотя некоторые образцы с яркой голубой и зеленой иризацией используются как декоративно-поделочные камни. Им облицованы многие станции Московского метрополитена и здания города (часть цоколя гостиницы «Москва», отделка Мавзолея и аллеи городов-героев в Александровском саду и др.), а также, например, колонны станции метро «Проспект Ветеранов» в Санкт-Петербурге. Чаще всего это лабрадориты Головинского и Турчинского месторождений Украины.

Источник