Технические каменные материалы

Происхождение технических каменных материалов связано с техногенной деятельностью человека, в частности, со строительным производством. Эти материалы изучает техническая петрография, которая является областью классической геологической петрографии.

К техническим каменным материалам относятся керамические изделия, бетон, абразивы, цементы (табл.).

Некоторые технические каменные материалы

Примерные условные обозначения пластов горных пород и включений

СТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

Под структурой понимают особенности строения горной породы, зависящие от степени кристалличности, формы, размера и взаимооотношений минералов. Текстура горной породы показывает, как минеральные агрегаты распределены в пространстве, т. е. показывает сложение породы.

Как уже отмечалось, в зависимости от условий образования магма может закристаллизоваться полностью, частично или образовать стекловатую породу. В связи с этим различают полнокристаллические, полукристаллические и стекловатые (гиалиновые) структуры. Первые характерны для интрузивных пород, вторые – для эффузивных (и некоторых гипабиссальных), третьи – для лав.

Полнокристаллические, зернистые структуры интрузивных пород свидетельствуют о медленной и спокойной кристаллизации под покровом вышележащих пород. Среди зернистых структур (в зависимости от величины зерен) можно выделить крупнозернистые, среднезерн истые и мелкозернистые. Выделяют также равномернозернистые и порфировидные структуры. Порфировидной называется такая структура, когда среди основной, обычно мелкозернистой, массы рассеяны крупные вкрапленники минералов, например полевого шпата. Об очень тонкозернистых плотных породах, обнаруживающих кристаллически-зернистое строение, говорят, что они имеют афанитовую структуру. Афанитовая структура характерна для многих излившихся пород – андезитов и других.

По степени идиоморфизма минералов для соответствующих пород выделяют следующие виды структур: аплитовую, габбровую, гранитную и др. Также можно различать: аллотриоморфнозернистую структуру, характеризующуюся отсутствием собственных кристаллографических очертаний у минералов (аплиты), и панидиоморфиозернистую, когда минералы имеют идиоморфные или почти идио-морфные очертания (габбро).

Когда минералы проявляют различный идиоморфизм по отношению друг к другу, структуру называют гипидиоморфнозернистой. Так, гипидиоморфнозернистая структура гранита характеризуется идиоморфизмом цветных минералов к полевым шпатам, а последних – к кварцу.

Среди прочих структур интрузивных пород следует отметить пегматитовую, возникающую при одновременной кристаллизации двух минералов, закономерно прорастающих друг друга. Примером такой структуры служит письменный гранит, при образовании которого происходила одновременно кристаллизация полевого шпата и кварца.

Пойкилитовая структура отличается прорастанием одного крупного минерала мелкими зернами других минералов.

Кристаллизация эффузивных пород начинается еще до излияния на поверхность. Минералы, образовавшие в первую стадию кристаллизации магмы и плавающие среди основной нераскристаллизованной массы, при излиянии и быстром охлаждении образуют вкрапленники – порфировые выделения, или фенокристы. Эти вкрапленники рассеяны среди скрытокристаллической или стекловатой основной массы, не успевшей закристаллизоваться. Так образуется характерная только для эффузивных пород порфировая структура, указывающая на изменение физико-химических условий при кристаллизации магмы.

Микролиты (т. е. зародыши минералов) могут присутствовать в стекле в различных количествах. Если их много, а стекла мало, структуру называют интерсертальной; при малом количестве микролитов и преобладании стекла образуется витрофировая (стекловатая) структура; примером последней может служить обсидиан. Наличие вулканических стекол указывает на быстрое охлаждение расплава и потерю летучих компонентов. Полнокристаллические, зернистые породы обычно имеют массивную текстуру. Для некоторых излившихся пород характерны флюидальная текстура, связанная с течением магмы, и миндалевидная текстура, обязанная присутствию пустот (миндалин), выполненных каль­цитом, цеолитами и другими минералами). Различают также такситовую текстуру, образующуюся при расположении минеральных скоплении в виде отдельных пятен.

ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

В поверхностной зоне литосферы под влиянием колебаний температуры, воздействий воды, ветра, газов, деятельности организмов и других факторов протекает мощный процесс разрушения горных пород (выветривание).

Все горные породы, магматические, осадочные и метаморфические, на которые действуют агенты выветривания, в той или иной степени разрушаются. Различают физическое (или механическое) и химическое выветривание. Первое заключается в механическом раздроблении горных пород, их дезинтеграции, второе – в химическом разложении минералов (растворении, окислении, карбонатизации, гидратации) и образовании новых продуктов, устойчивых в зоне выветривания. Процессы физического и химического выветривания взаимосвязаны, протекают одновременно, но в зависимости от физико-географических условий может преобладать либо физическое, либо химическое выветривание горных пород.

Процессы выветривания происходят не только на суше, но и в гидросфере – на дне океанов и морей. Здесь вследствие солености морской воды, ее температуры, давления и газового режима также идет разложение минералов и горных пород. Совокупность всех этих сложных процессов разложения и изменения носит название подводного выветривания, или гальмир о л и з а.

Продукты выветривания могут оставаться на месте разрушения. Так, в результате физического выветривания образуются элювиальные отложения, а в результате химического – остаточные образования. На месте разрушения обычно остается небольшая часть продуктов выветривания. Основная масса их переносится текучими водами, ветром, льдом, организмами. Особенно велика в этом отношении транспортирующая роль водных потоков, переносящих огромное количество материала.