Характеристика метаморфических горных пород

Мрамор – плотная, мелко-, средне-, крупнозернистая карбонатная порода, состоящая главном образом из кальцита и представляющая собой перекристаллизованный известняк. В примесях встречаются доломит, отдельные кристаллы кварца и слюды. Цвет мрамора различный, более распространены белые, серые и бурые тона. Структура полнокристаллическая, зернистая, иногда порфировидная. Текстура массивная и полосчатая. Мраморы бурно реагируют с соляной кислотой. Предел прочности на сжатие 50-200 МПа, причем наибольшей прочностью обладает мелкокристаллические разности. Используются мраморы в строительстве весьма широко - для облицовочных работ, архитектурных деталей (колонн, карнизов и т.п.). Из мраморной крошки изготавливаются подоконные плиты и лестничке ступени, цветная штукатурка и декоративный бетон. Лучшие белые тонкозернистые мраморы с однородным строением используются для скульптурных работ.

Кварцит – зернистая метаморфическая порода, состоящая главным образом из кварца, различимого невооруженным глазом, сцементированного кварцевым же материалом. Имеются в примесях слюда, полевые шпаты, железистые минералы. Образуется при метаморфизме кварцевых песчаников и кварцевых порфиритов. Чистые кварциты белого цвета, содержащие примеси - розового, красного, серого до темно-серого. Особое место среди разновидностей занимают железистые кварциты, состоящие из тонких прослойков кварца и железорудных минералов - магнетита, гематита, железной слюдки. Цвет их – черный, красноватый, темно-серый до черного. Встречаются промежуточные разновидности между кварцитами и кварцевыми песчаниками, которые в практике часто называют тоже кварцитами. Структура кварцитов разнозернистая, часто тонкозернистая. Текстура массивная, иногда слоистая, сланцеватая.

Кварциты очень прочные, кислото- и щелочностойкие породы, имеющие предел прочности на сжатие 250-400 МПа. Отличаются высокой твердостью, хрупкостью, плохо поддаются обработке, обладают пониженным сцеплением с вяжущими материалами. Применяются для облицовки зданий (естественные камни), изготовления огнеупорного кирпича – динаса, устройства фундаментов зданий и сооружений, эксплуатируемых в агрессивной среде.

Роговики - контактово-метаморфическая горная порода, возникшая в результате воздействия интрузивных масс на вмещающие породы.

Имеет плотное зернистое сложение. Сланцеватость материнских пород обычно затушевывается новыми своеобразными структурами (мелкозернистой, мозаичной). Нередко характеризуется пятнистостью и раковистым изломом. В состав роговиков входят минералы: кварц, слюда, полевые шпаты и др. Образуются из первичных осадочных глинистых и обломочных пород и магматических. Роговики имеют высокую твердость и хрупкость. В строительстве применяются редко.

Скарн – порода, возникшая в результате высокотемпературного контактового метасоматоза карбонатных и реже силикатных пород, состоящая из граната, пироксена и некоторых других известково-железистых силикатов. Различают скарны известковистые и магнезиальные. Внешний облик скарнов весьма разнообразен – от микрозернистых до крупнозернистых массивной и плойчатой текстуры. В процессе скарнирования во вмещающих породах возникают различные минеральные ассоциации из кальцита, кварца, хлорита и рудных минералов – магнетита, пирита, галенита, золота. Содержат промышленные концентрации железа, меди, свинца, цинка, золота, вольфрама и др. В строительстве не используются. Образуются из первичных карбонатно-осадочных и полевошпатовых магматических пород. По прочности скарны уступают кварцитам и роговикам. Используется как поделочный материал и связан с месторождениями многих полезных ископаемых (железо, вольфрам, золото полудрагоценные камни и др.).

Гнейс - зернистая метаморфическая порода, характеризующееся более или менее отчетливо выраженной параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатойтекстурой, состоящая из кварца, ортоклаза, плагиоклаза и цветных минералов. Различают парагнейсы и ортогнейсы. Парагнейс – это гнейс, образовавшийся в результате глубокого метаморфизма осадочных горных пород (песчаников, конгломератов, мергелей, глин). Ортогнейс – это- гнейс, образовавшийся в результате глубокого метаморфизма магматических пород (гранитов, гранодиоритов и их эффузивных аналогов, вулканических туфов).

Характерным признаком гнейсов является полосчатая текстура, обусловленная чередованием светлых (кварц, полевой шпат) и темных минералов (роговая обманка, биотит, авгит). Окраска гнейсов светлая. Из гнейсов изготавливаютбут-плитняк для фундаментов, щебень, тротуарные плиты, используются также для облицовки каналов, набережных и т.д..

Метаморфические сланцы - общее название обширной группы метаморфических пород, характеризующихся слабой (глинистые сланцы и филлиты) и сильной (кристаллические сланцы) степенью метаморфизма. В отличии от гнейсов в сланцах количественные взаимоотношения между кварцем, полевыми шпатами и темноцветными минералами могут быть самыми различными. Различают ортосланцы, образовавшиеся за счет магматических пород и парасланцы (метасланцы), образовавшиеся из осадочных пород.

Глинистый сланец – глинистая метаморфическая порода (со слабой степенью метаморфизма) плотная, сланцеватая, обычно серого цвета, состоящая из гидрослюд, хлорита, иногда калитина, остатков других минералов (монтмориллонита), кварца, полевых шпатов и др. неглинистых минералов. Отличается невысокой степенью прочности, легко разрушается от удара. Используется в цементной промышленности и металлургии.

Филлит – плотная, темная с шелковистым блеском сланцеватая порода, состоящая из кварца, серицита, иногда с примесью хлорита, биотита и альбита. Образуется при метаморфизме глинистых сланцев, но в отличие от них не содержит глинистых минералов. По степени метаморфизма переходная порода от глинистых к слюдяным сланцам. Отличается высокой хрупкостью. Структура микро или макрозернистая, минералы невооруженным глазом почти не видны, иногда на плоскостях сланцеватости заметна слюда в виде тонких рассеянных чешуек, придающих филлитам шелковистый блеск. Сланцеватость выражена очень отчетливо, вдоль нее порода легко раскалывается на тонкие плитки. Применяются филлиты в качестве кровельных материалов (черепицы).

Слюдяные сланцы – породы с ясно выраженной сланцевидной текстурой. Обладает мелко-, средней- и крупнозернистой структурой. В составе преобладают биотит и мусковит (двуслюдяной сланец). Цвет сланцев зависит от преобладания разных слюд и изменяется от светло-серого до буровато-серого. Используются слюдяные сланцы для изготовления слюдапласта, а в размолотом виде для производства рубероида, обоев, пергамента для сухих смазок машин и механизмов.

Роговообманковый сланец (амфиболит) – среднезернистая порода, состоящая из амфибола (роговой обманки), плагиоклаза и минеральных примесей. Текстура слабо выраженная сланцеватая. Цвет почти черный. В составе преобладает роговая обманка, отчетливо видна в виде призматических кристаллов с занозистым изломом. Полевые шпаты и кварц в незначительных количествах, иногда неразличимы невооруженным глазом. Используется в виде щебня, поделочного и облицовочного камня.

Хлоритовый сланец – порода зеленого и темно-зеленого цвета, имеющая отчетливо выраженную сланцеватую текстуру и кристаллическую структуру. Состоят из чешуек и листочков хлорита, легко раскладываются вдоль сланцеватости на тонкие пластинки. Образуется из осадочных и основных пород. Используется для изготовления кровли, в мелкообломочном и размолотом состоянии для изготовления кровельной мастики, дорожного асфальта. При наличии талька в таких сланцах их называют хлорито-тальковыми сланцами.

Тальковый сланец – порода светло-зеленого цвета, состоящая преимущественно из талька в виде чешуйчатых и листоватых масс, легко разрушаются ногтем вдоль сланцеватости. Отличительной особенностью является то, что тальк жирен на ощупь. Текстура сланцеватая, структура мелко- среднезернистая. Используется для получения талькового порошка, огнеупорного кирпича.

Брекчия тектоническая – возникает при движении пород вдоль разрывного нарушения и при складкообразовании. Размеры обломков меняются от микроскопических до огромных глыб в десятки метров в поперечнике. Пространство между обломками обычно заполнено частицами тех же мелкораздробленных частиц пород или жильным материалом. Состав обломков и цемента самый разнообразный. Обломки брекчий очень прочны и используются в виде бутового камня, материала насыпей, отсыпок и др.

Катаклазит (катакластическая порода ) – продукт динамометаморфизма, не сопровождающегося перекристаллизацией и минералообразованием. Внутреннее строение катаклазита характеризуется присутствием сильно деформированных зерен минералов и часто наличием полиминеральной связующей массы (цемента). Структура брекчиевидная, текстура линзовидно-полосчатая, сланцеватая.

Милонит (от милес – мельница) – тонко перетертая порода с отчетливо выраженной сланцеватой текстурой. Образуется при разрывных нарушениях в зонах дробления, по плоскостям надвигов и взбросов. Размолотый материал в милонитах перекристаллизован только частично. В милонитах линзы грубораздробленного материала располагаются в слоистой массе тонкораздробленной породы, имеющей флюидальную текстуру. Состоит из многих минералов – кварца, ортоклаза, плагиоклаза.

В таблице 4.3. приведены физико-механические характеристики метаморфических горных пород.