Андезит – уникальная по характеристикам нерудная горная порода магматического происхождения, образуемая в результате извержений вулканов. Магма, поднимающаяся на поверхность, при остывании теряет газы и превращается в твердую горную породу.

Месторождения андезита

Название этот материал получил от гор Анд, где он широко распространен. В РФ андезитовые месторождения расположены на Кавказе, Камчатке, Дальнем Востоке, в Приморском крае и других регионах, в которых имеются вулканы. 

Андезит относится к эффузивным породам – излившимся и находящимся на поверхности земли. Он залегает куполами или потоками, реже – вертикальными столбами толщиной до 1 м. Столбчатые образования являются ценным сырьем при производстве щебня, поскольку при дроблении различными способами раскалываются на практически одинаковые куски.

Основные характеристики андезита

Цвета

Цвет андезитового щебня зависит от примесей, содержащихся в породе. Основная гамма – оттенки серого с переходом в черный цвет. Возможные варианты – зеленоватый оттенок, в присутствии оксида железа – розовый или красноватый. Окрас неоднородный – с вкраплениями, волнами, разводами. 

Состав

Основная составляющая андезитовой породы – кремнезем: плотный, прочный, твердый, кислото- и огнестойкий материал. Если андезит залегает в местах, где имеются горячие минеральные источники, он может содержать вкрапления золота. Другие возможные компоненты – плагиоклаз, полевой шпат, роговая обманка (биотит), клинопироксен. Пироксеновая разновидность, как правило, связана с базальтовыми породами и встречается вместе с ними. Грань между такими камнями, особенно визуальная, очень размытая. 

Андезитовые лавы, образовавшиеся в результате сильных взрывов и извержений вулканов, содержат большое количество летучих соединений – сероводород, углекислый газ, воду. Основная структура – нераскристаллизованное стекло: мелкозернистое, шероховатое.

 

Физические свойства

• Плотность – 2,6-2,8 т/м³;

• твердость по шкале Мооса – 5 единиц;

• температура плавления – более +1200°C;

• стойкость к воздействию кислот, щелочей, высоким температурам.

 

Практическое применение

Прочный и долговечный андезитовый щебень, близкий по морфологическим и структурным характеристикам к базальтовому, применяется в следующих областях:

• дорожное строительство – при обустройстве оснований дорожных покрытий и производстве асфальтных смесей;

• приготовление бетонных смесей для монолитного бетонирования фундаментов;

• дизайн интерьеров – при оформлении каминов, бассейнов, лестниц;

• наружное оформление зданий, обустройство ограждений;

• устройство дымоходов и печей.

Базальт – горная порода вулканического происхождения. По одной из версий ее название происходит от слова «железосодержащий». Это самая распространенная магматическая порода, присутствующая не только на поверхности Земли, но и на других планетах солнечной системы. Крупнейшие месторождения базальтовых пород – вулканы, расположенные во всех частях света.

 

Основные характеристики базальта

Минералогия классифицирует базальтовые породы как эффузивные, аналогичные габбро. В них содержатся: плагиоклаз, лабрадор, оливин, пироксен.

 

Цвет

Цветовая гамма небогатая, в основном она ограничивается темно-серым, черным, черно-зеленым тоном.

 

Структура

Структура – тонкозернистая. Во время испарения воды и выделения газов из расплавленной магмы в верхних слоях базальтовых лав образовались вздутости, которые с течением времени заполнили: самородная медь, пренит, кальцит. В базальтах порфированной структуры имеются видимые кристаллические вкрапления желтовато-зеленых кристаллов оливина, кристаллы плагиоклаза, черных пироксенов.

 

Текстура

Текстура массивная, плотная. В ней могут присутствовать миндалины, заполняемые кварцем, халцедоном, кварцитами, вторичными минералами.

 

Химический состав

По химсоставу базальтовые руды условно разделяют на следующие группы:

 

• кварц-нормативные, характеризуются высоким содержанием кремнезема;

• нефелин-нормативные – низкое содержание кремнезема;

• гиперстен-нормативные.

 

Физико-химические характеристики

Для базальта характерны:

• плотность – 2,52-2,97 т/м³;

• высокая прочность;

• твердость – 6-7 по шкале Мооса;

• температура плавлении – +1000…+1400°C;

• устойчивость к коррозии;

• экологичность;

• высокая водонепроницаемость.

 

Основные месторождения

Крупнейшие залежи базальта расположены:

• в РФ – в Забайкалье, Хабаровском крае, на Алтае, Камчатке;

• в странах бывшего Советского Союза – на Украине, в Армении, Узбекистане;

• в Бразилии, Эфиопии, Индии.

 

Области применения

Прочность базальта в сочетании с относительно низкой температурой плавления позволяют применять его для каменного литься и производства теплоизоляционных материалов. Базальтовая вата обладает высокими теплоизоляционными и водостойкими свойствами.

Основная отрасль, в которой применяется базальт, – строительство. Его используют в качестве теплоизоляторов, облицовочного материала для внутренних и наружных работ, плит мощения, заполнителя бетонов, при производстве минеральных волокон и кислотоупорного порошка. 

Порода габбро, название которой происходит от итальянского слова gabbia, переводимое как «клетка», считается самой красивой разновидностью магматических пород. Чаще всего встречаются камни темно-серого и черного цветов, поэтому габбро иногда называют «черным гранитом».

 

Основные характеристики

Понятие «габбро» объединяет семейство пород, представители которого отличаются друг от друга по минералогическим, физическим и другим характеристикам.

 

Цвета

Помимо пород, имеющих черный цвет и множество оттенков серого, встречаются камни нефритовых и малахитовых тонов, пятнистые. Роскошно смотрятся экземпляры черного цвета с зеленоватым отблеском.

 

Минеральный состав

Эта многокомпонентная порода включает комплекс минералов, среди которых:

• до 65% – плагиоклаз;

• до 40% – моноклинный пироксен;

• 6-7% – титаномагнетит;

• примерно 5% – роговая обманка;

• до 1-2% – кварц, апатит, биотит.

 

Химический состав

В состав габбро входят:

• диоксиды железа Fe₂O₃ – до 3,5%;

• диоксид кремния SiO₂ – до 48%;

• оксид железа FeO – до 6%;

• оксид алюминия Al₂O₃ – примерно 18%;

• оксид кальция CaO – до 11-12%;

• оксид магния MgO – примерно 7,5%;

• оксиды натрия (Na₂O), титана (TiO₂), калия (K₂O) – примерно 1-2%.

 

Физико-механические характеристики

• Плотность – 3,0-3,12 т/м³;

• класс морозостойкости – от F100;

• прочность на сжатие – от 300 МПа;

• высокая стойкость к температурным перепадам, высоким и низким температурам, воздействию агрессивных сред.

 

Этот материал относительно прост в обработке: его можно распиливать на куски требуемых размеров, шлифовать и полировать поверхность до блеска.

 

Области применения

Благодаря прочности, стойкости к кислотам и щелочам, эстетичности, хорошей обрабатываемости, габбро применяется:

• при производстве каменной ваты;

• для изготовления брусчатки, дорожных плит, бордюров;

• в качестве заполнителя бетонных и асфальтобетонных смесей;

• в дизайне интерьеров – изделия из габбро используются при оформлении помещений в стилях классика, минимализм, исторических, этнических;

• для отделки поверхностей в русских и турецких банях, саунах;

• для изготовления памятников, скульптур и других предметов, предназначенных для украшения ландшафтов.

Габбро-диабаз, называемый в современной минералогии габбродолеритом, – полнокристаллическая мелкозернистая порода вулканического происхождения. Отличается низким содержанием кремнезема.

 

Основные характеристики

 

Структура

Структура габбро-диабаза образована хаотично расположенными удлиненными кристаллами плагиоклаза, в промежутках которых находится авгит – силикат группы пироксенов со сложным непостоянным составом.

 

Минеральный состав

По минеральному составу различают следующие группы габбродолеритов:

• кварцевая;

• оливиновая;

• кальцитовая;

• биотитовая;

• энстатитовая;

• лимонитовая.

 

Цветовая гамма

Для габбро-диабазов характерен черный цвет с зеленым отливом. После полировки на его поверхности проступают белые или светло-серые крапинки.

Физико-механические характеристики

• Плотность – 2,6-3,0 т/м³;

• водопоглощение – 0,1%, это самый низкий показатель среди горных пород промышленного применения;

• морозостойкость – очень высокая, от F300;

• высокая устойчивость к истиранию;

• радиоактивность – ниже минимально уровня, допустимого при строительстве объектов жилого назначения;

• температура плавления – +1250°C.

Основные месторождения

Крупную добычу габбро-диабаза осуществляют в четырех регионах, среди которых:

• Китай и Австралия – места добычи наиболее качественных габбро-диабазовых пород.

• Крым. Недорогие крымские породы отличаются высоким содержанием железа, снижающим прочность материала и его теплоизоляционные характеристики.

• Карелия (Прионежье). Здесь добывают прочный и теплоемкий габбро-диабаз, применяемый в банях и саунах.

Области применения

Благодаря высокой прочностью, устойчивости к истиранию и эффектному внешнему виду в полированном состоянии, гаабро-диабаз широко применяется в следующих отраслях:

• производство брусчатки и дорожных плит;

• изготовление строительных смесей – в качестве инертного заполнителя;

• изготовление облицовочных материалов для наружной и внутренней отделки;

• производство декоративно-функциональных предметов интерьера – подоконников, столешниц, кухонных рабочих поверхностей;

• ландшафтный дизайн.

Гранит – кислая магматическая порода, основные компоненты которой – кварц,  полевые шпаты, слюды. Содержится в земной коре и, в отличие от габбро и базальта, встречается только на нашей планете. Название происходит от латинского granum – «зерно». Одна из гипотез появления этой очень прочной и устойчивой к воде породы, выдвинутых учеными, – воздействие очень низких отрицательных температур на осадки магматических пород.

Общее описание

Гранит – плотная, прочная порода, хорошо шлифуется и полируется алмазными инструментами. Имеет богатую цветовую гамму – от белого до черного. Основные характеристики:

• плотность – 2600-2700 кг/м³;

• пористость – до 1,5%;

• предел прочности при сжатии – 90-250 МПа, у некоторых разновидностей – выше.

Морфологические признаки

Структура

Структура может быть мелко-, средне- и крупнозернистой, в зависимости от размерных параметров зерен кварца и полевого шпата. Величина зерна существенно влияет на свойства. Чем оно мельче, тем выше прочность и долговечность породы.

Состав

Строение преимущественно равномернозернистое, но могут выделяться крупноразмерные зерна кварца, слюд и полевых шпатов. Зерна имеют неправильную форму из-за стесненных условий формирования при кристаллизационном процессе.

Главные породообразующие породы – полевой шпат и кварц. Примерный минеральный состав материала:

• Полевые шпаты – до 65%. В основном они представлены ортоклазом, в меньшем количестве – плагиоклазом.

• Кварц – до 30%.

• Темноцветные минералы – до 8-10%. Чаще всего – это биотит, реже – роговая обманка.

Цвет

Цвета – серый, розовато-серый, оттенки желтого, розового и красного, зеленоватый (у амазонитовых гранитов). Чаще всего встречается гранит светло-серого цвета.

Твердость

Невыветренный гранит обладает высокой твердостью. Величина временного сопротивления сжатию:

• чаще всего – 1200-1800 кгс/см²;

• максимальная – 3000 кгс/см²;

• минимальная (встречается редко) – 1000 кгс/см².

Выветривание снижает характеристики гранитов и постепенно приводит к их полной трансформации. Различают два типа этого процесса:

• Физическое. При этом осуществляется дезинтеграция материала и его трансформирование в пески и дресву.

• Химическое. Сущность этого процесса – каолинизация полевых шпатов и рост гидрооксидов железа. Приводит к превращению гранита в глинистые породы.

Разновидности гранита по номенклатуре темноцветных минералов

В зависимости от типа и количества темноцветных минералов различают следующие виды гранита:

• аляскит – не имеет в составе темноцветных компонентов;

• лейкогранит – низкое количество темноцветов;

• нормальный биотитовый – встречается чаще всего, основной темноцветный минерал представлен биотитом, количество которого обычно не превышает 8%;

• двуслюдяной, содержащий мусковит и биотит;

• роговообманковый – роговая обманка может присутствовать взамен биотита или вместе с ним;

• щелочной – содержит полевые шпаты.

Виды гранита по структурно-текстурным характеристикам

• Порфировидный. В его составе имеются удлиненные или одинаковые по размерам во всех направлениях вкрапления кварца, микроклина, ортоклаза, которые значительно отличаются от остальных минералов.

• Пегматоидный. Порода, имеющая равномерное зерно и редкие крупнозернистые выделения кварца и полевого шпата.

• Репакиви (финляндская гранитная порода). Это порфировидный гранит с частыми зернами красного ортоклаза, размеры которых достигают 50 мм.

• Гнейсовидный. Равномерная, обычно мелкозернистая структура с грубо параллельно ориентированными слюдяными чешуйками или зернами роговой обманки, имеющими призмовидную конфигурацию.

Практическое значение гранита

Гранит востребован в строительстве, архитектуре и других отраслях в виде: бутового камня, щебня, плит, брусков. Массивные, крепкие фрагменты используются в качестве отделочного материала, в скульптуре. Гранит применяют для облицовки фасадов, полов, колонн, мебели, балконов, изготовления ступеней.

Для резки этого прочного и твердого материала используется алмазный инструмент. Декоративные характеристики гранитных элементов повышают шлифовкой и зеркальной полировкой.

Гранодиорит – кислая горная порода, имеющая минералогический состав, промежуточный между гранитом и диоритом. Макроскопически отделить гранит от диорита невозможно, поэтому такие породы часто называют гранодиоритами. 

Морфологические признаки 

Структура

Равнозернистая или порфировидная, зерно – мелкое, среднее или крупное. Структура – обычно массивная.

Минералогический состав

В состав этой породы входят:

• полевые шпаты – до 70%, преобладает плагиклаз;
• кварц – до 25%;
• темноцветные минералы – до 10%, преобладает роговая обманка.

По составу различают гранодиориты: авгитовые, авгит-роговообманковые, биотитовые, биотит-роговообманковые и другие варианты. По сравнению с гранитом, гарнодиорит содержит меньшее количество кварца, зато имеет в составе большее количество темноцветных минералов, что обеспечивает его более темный цвет. Диорит, по сравнению с гранодиоритом, окрашен еще темнее и практически не имеет в своем составе кварца.

Физические свойства

Для гранодиорита характерна достаточно высокая твердость, но этот показатель немного  уступает твердости гранита из-за более низкого содержания кварца.

Месторождения гранодиорита

Эта типичная магматическая порода залегает во многих горных районах. Менее распространена, по сравнеию с гранитом. В России она встречается на Кавказ, Урале, в Саянах, Тянь-Шане, в северо-восточных регионах РФ.

Практическое применение

Массивные гранодиориты со слабым наличием трещин используются в строительстве и при проведении облицовочных работ. Щебень и песок, полученные дроблением этой породы, используются при производстве бетона, который может применяться в строительстве или для изготовления предметов ландшафтного дизайна. Из гранодиоритововых щебня и песка производят цветочницы, урны, скамейки, скульптуры. Эти материалы применяют для мощения садовых дорожек, создания альпиариев и каменных садов.

Диабаз – магматическая непрозрачная полнокристаллическая горная порода

Считается гипабиссальной, то есть образованной на небольшой глубине. По происхождению является промежуточной между породами магматического происхождения – излившимися и глубинными. Располагается совместно с диабазами в платформенных регионах, иногда на океаническом дне.

 

Основные характеристики

 

Цветовая палитра диабаза не отличается разнообразием. Это: черный, темно-серый, черно-зеленый с вкраплениями роговой обманки, серпентина, лимонита, кальцита.

 

Структура – офитовая. Ее отличительная черта – присутствие в толще продолговатых кристаллов плагиоклаза, погруженных в авгит.

 

В составе диабаза могут присутствовать редкоземельные металлы – ниобий, титан, тантал, а также металлы – медь и серебро.

 

Минералогический состав диабаза аналогичен минералогии габбро. В него входят: плагиоклаз, оливин, пироксен.

 

Химический состав

В состав диабазов входят:

• кремнезем (оксид кремния) SiO₂ – основное соединение, процентное содержание – 43-52%;

• оксид алюминия Al₂O₃ – 8-27%;

• оксид железа Fe3O4 – 1,8-25%;

• оксид кальция CaO – 8-18%;

• оксид магния MgO – 3-15%.

 

В небольших количествах в составе диабазов могут присутствовать оксиды титана, натрия, калия.

 

Физико-механические характеристики

• Плотность – 2,8-3,3 т/м³;

• исключительная твердость на сжатие;

• высокая твердость – 6-7 по Моосу;

• уровень водопоглощения – 0,1%;

• удельная радиоактивность – ниже уровня, допустимого в жилищном строительстве.

 

Месторождения

Наиболее богатые места добычи диабазовой руды:

• Европа – Финляндия, Великобритания, Швеция, Россия. В России этот камень добывают в Восточной Сибири, на Урале, Алтае, в Крыму, на Кавказе и в Карелии.

• Индия – Деканское плато.

• Южная Америка – Бразилия, Венесуэла, Колумбия, Аргентина. Южноамериканские диабазы отличаются наличием пустот, которые часто заполнены аметистами.

 

Месторождения диабазовой руды присутствуют на всех континентах, и все сырье различается между собой составом и свойствами.

 

Области применения

Наиболее распространенные отрасли, в которых применяются диабазовые породы:

• дорожное строительство – производство брусчатки, бордюров, изготовление асфальто-бетонных смесей;

• строительство – производство строительных смесей, облицовочных материалов;

• устройство ограждений;

• каменное литье, изготовление теплоизоляционных материалов.

Диорит – магматическая плутоническая порода, нормально щелочная. Отличается высокой твердостью. Диорит по минеральному составу и происхождению очень близок к граниту. Он образовался на участках, где океаническая и континентальная плиты менялись местами и происходило смешивание базальта и гранита. При кристаллизации этой смеси образовались диориты, в которых содержание кварца не превышает 20%. Породы с большим содержанием кварца, чем в диорите, но меньшим, чем в граните, называются гранодиоритами.

 

Основные характеристики

 

Цвета

Темно-зеленый, коричнево-зеленый, пепельный, дымчатый, серый.

 

Минеральный состав

В составе диоритовой породы присутствуют: андезит, цветные минералы, примеси – роговая обманка, пироксен.

 

Структура

Полномерно и равномерно кристаллическая, размер зерна – от мелкого до очень крупного.

 

Физико-механические характеристики

• Плотность – 2,7-2,9 т/м³;

• прочность на сжатие – 150-280 МПа;

• значительная вязкость;

• хорошее сопротивление ударным нагрузкам;

• высокая стойкость к выветриванию и другим негативным воздействиям окружающей среды.

 

Химический состав

• Основное вещество – кремнезем SiO₂ – 53-58%;

• оксид алюминия Al₂O₃ 14-20%;

• оксид кальция CaO – 4-9%;

• оксид магния MgO – 6%;

• оксид натрия Na2O – до 6,5%.

 

В небольших количествах в диоритах могут содержаться оксиды титана и калия.

 

Месторождения

Основные залежи диорита расположены:

• в Северной и Южной Америке;

• в России – на Урале, в Кабардино-Балкарии, на Северном Кавказе;

• в Северной Европе – в Норвегии, Швеции;

• в Украине – в Карпатах, диоритовые месторождения имеют вид штоков, вертикально расположенных столбов;

• в Казахстане – в Кустанайской и Алма-Атинской областях.

 

Области применения

 

Диорит используется:

• в строительстве – в качестве облицовочного материала для наружной и внутренней отделки;

• изготовление функционально-декоративных предметов – подставок для светильников, ваз, столешниц;

• в дорожном строительстве и при благоустройстве ландшафта.

Порфирит – гипабиссальная горная порода вулканического происхождения, похожая по характеристикам базальту. Относится к группе вторично метаморфизированных пород. Форма залегания зависит от типа породы. Палеотипные породы залегают потоками, куполами, покровами, кайнотипные порфириты могут располагаться в трещинах и полостях, иногда разрывающих другие породы.

Месторождения

Месторождения порфиритов различных типов широко распространены по всему миру. Наиболее крупные разработки в России: Восточная Сибирь, Кавказ, Дальний Восток, Алтай. Другие страны – Казахстан, Украина, Башкортостан.

Основные характеристики

Физические свойства

• Плотность – 1,45-2,5 т/м3;

• удельная теплоемкость – 0,83 кДж/кг*К;

• предел прочности при сжатии – до 400 МПа.

Разновидности

Виды порфирита различаются между собой по химическому, минералогическому составу, цвету, но схожи по теплоемкости и другим физико-механическим характеристикам.

• Базальтовый. В его составе преобладает базальт. Цветовая гамма – темно-серая, черная, с зеленоватым оттенком. Основная структура – стекловидная, порфировая, без видимых зерен. Внутри структуры вплавлены порфировые минералы.

• Диоритовый. Основной тон – графитовый, возможны красноватые и зеленоватые оттенки. В состав входят роговая обманка и биотит. В мелкозернистой структуре различимы вкрапления плагиоклаза, пироксена диаметром до 3 мм.

• Габбровый. Цвета – чистый черный или с зеленоватым оттенком. Часто встречающиеся включения – плагиоклаз, пироксен, редко – гиперстен.

• Диабазовый. В составе имеются плагиоклаз и альбит. Цвет – черный с зеленоватым отливом, коричневые и серые оттенки. Диабазовый порфирит имеет мелкозернистую равномерную структуру без крупных включений.

• Пироксеновый. Принадлежит к базальтоидам. Содержит светлые включения пироксенов (цепочные силикаты).

Практическое применение

Щебень из порфирита широко применяется в дорожном, жилищном, промышленном строительстве. Сферы использования:

• производство элементов мощения пешеходных и велосипедных дорожек;

• облицовка фасадов и цокольных этажей;

• заполнение каменок в банях и саунах, благодаря способности многократно выдерживать резкие температурные перепады без разрушения.

Серпентинит – общее название, происходящее от латинского слова serpens – «змея», целой группы высокомагнезиальных метаморфических пород, в состав которых входят минералы группы серпентинита: антигорит, хризотил, лизардит. Образуется чаще всего в результате низкотемпературного метаморфизма.

 

Месторождения

Серпентинитовые месторождения часто соседствуют с залежами нефрита и талька. Места разработки этих пород в России: Урал (Шабры, Баженовское), Алтай, Саяны. Поделочные разновидности породы добывают в Канаде, Соединенных Штатах Америки, Норвегии, КНР, Великобритании. В Финляндии добывают зебровый серпентинит – полосчатый материал с кальцитовыми тяжами. В Ирландии разрабатывают месторождение серпентинитовой породы, называемой коннемарским (ирландским) зеленым мрамором. Греция богата фессалийской брекчией – серпентинитом с визуальным эффектом угловатых фрагментов. В Новой Зеландии добывают тангиваит – просвечивающий на тонком срезе камень, который по декоративным качествам напоминает нефрит.

 

Разновидности серпентинита

Виды серпентинита различаются по цвету, структурным и текстурным характеристикам:

• вердантит – тепмно-зеленых оттенков с серебристыми жилками кварцита;

• бовенит – бледно-зеленый, может быть полупрозрачным;

• вильямсит – голубой с зеленоватым оттенком;

• сателит – с волокнами, переливами или «кошачий глаз»;

• офикальцит (серпентинитовый мрамор) – метаморфизированный доломитовый известняк с типичным рисунком;

• риколит – полосатый камень желто-зеленого цвета;

• ретинолит – материал в медово-желтых тонах со смоляным блеском.

 

Наличие белых, светло-серебристых, желтых прожилок в камне обеспечивают доломит и кальцит.

Серпентиниты высокой плотности с интересными оттенками, в России называемые «змеевиками», используются для поделочных работ. К благородным «змеевикам» относят серпентиниты желтовато-зеленых или беловато-зеленых оттенков с равномерным окрашиванием, могут присутствовать черные точки. В истонченных участках они просвечиваются и схожи с нефритом. По минсоставу серпентиниты разделяют на: антигоритовые, бронзитовые, хризолитовые, гранатовые.

 

Практическое применение

Серпентинитовые камни чаще всего применяют для ювелирно-поделочных работ. Твердость породы составляет 2-4 единицы по Моосу, поэтому он прост в обработке, хорошо полируется с образованием шелковистой поверхности, украшенной изысканными природными узорами. Серпентинит применяют:

• для изготовления украшений и сувениров;

• для заполнения каменок в печах и саунах;

• при декоре интерьеров и ландшафта.

Доломит – прочная осадочная порода, 

названная в соответствии с породообразующим минералом – доломитом. Другие компоненты – кварц, халцедон, магнезит, кальцит и другие. Материал имеет среднюю твердость. Его цвета – желтовато-бурый, серовато-бурый, при высоком содержании органических компонентов – темно-серый вплоть до черного.

Характеристики минерала доломита

Минерал относится к классу карбонатов. Химический состав – углекислые соли кальция и магния.

Структура

Присутствуют ромбоэдрические, призмовидные, таблитчатые кристаллы. В гидротермальных образованиях и перекристаллизованных пластах могут присутствовать крупнокристаллические агрегаты.

Цвета

Цветовая гамма минерала доломита – серовато-белый цвет, могут присутствовать оттенки: буроватый, желтоватый, зеленоватый. Имеется стеклянный блеск. Некоторые виды доломитного минерала могут флюоресцировать в катодных и ультрафиолетовых лучах.

Плотность – 2,8-2,9 т/м³. Твердость – 3,5-4,0, хрупкий. Минерал растворяется при повышении температуры в соляной кислоте.

Доломитовая горная порода – основные характеристики

По происхождению доломитовая порода может быть:

• Результатом химосаждения из пресной или сильно соелной воды в условиях высоких температур и низкой влажности. В этом случае образуется микрозернистый продукт.

• Продуктом замещения известкового осадка во время его трансформации в известняк.

• Результатом протекания магнезиальных растворов по полостям и трещинам, имеющимся в известняках.

В этой осадочной породе содержится до 95% минерала доломит. В зависимости от его процентного содержания различают следующие типы доломитовых пород:

• известковистые – 75-95% доломита;

• известковые – 50-75%;

• доломитовые известняки – до 50% доломита.

Доломитовые породы также различаются по характеру главной примеси:

• ангидриты – ангидрито-доломитовые;

• глины – доломитовый мергель;

• пески – песчанистые доломиты.

По размеру зерен доломитовые породы разделяют на следующие типы:

• Мелкозернистый. Встречается редко. Структура – однородная, мелоподобная, землистая, тонкослоистая. Органику животного происхождения не включает. Переслаивается с залежами каменной соли, может образовывать смешанные ангидрит-доломитовые породы.

• Песчаниковидный. Однородный с мелким зерном, может включать значительное количество остатков животных.

• Крупнозернистый кавернозный. Имеет неровный излом, поверхность с многочисленными порами. Раковины в структуре могут быть полыми, наполненными кальцитом или кварцем.

Практическое значение доломитовых пород

Область применения доломита зависит от его состава. Он используется:

• для изготовления огнеупоров в роли замены дорогостоящего магнезита;

• в роли флюса в черной металлургии, для этой цели чаще всего применяют доломитизированные известняки;

• при приготовлении магнезиальных цементов, теплоизоляторов;

• в дорожном строительстве – в виде камня, щебня, отсева, в составе смесей или самостоятельно;

•  в стекольной индустрии, присадки доломита улучшают стойкость стекла к воздействию химреактивов и его прочность;

• для изготовления абразива – доломитового порошка, предназначенного для полировки металлических и стеклянных поверхностей;

• при производстве резиновых смесей, бумаги и картона.

Из доломитовой породы получают сырье для получения магния, магнезии, глазурей, используемых для покрытия фарфоровых изделий.

Гнейс – видоизмененная горная порода с чередующимися светлыми и темными полосами, линзами. Это очень древняя порода, которая, по мнению некоторых ученых, образовалась в период перехода оболочки земли из расплавленного состояния в твердый массив. Другие эксперты считают ее результатом извержения и последующего видоизменения с приобретением слоистости. Еще один вариант ее происхождения – кристаллизация осадочных пород после их отложения. Сегодня ученые сходятся на том, что по способу образования существует три разновидности гнейсов – метаморфические, магматические и осадочные.
 

Морфологические признаки

Цвета

Серый, серо-бурый, бурый, коричневатый, с красноватыми оттенками.

Структура

Структура гранобластовая или порфиробластовая, текстура – сланцеватая или полосчатая. По структурным и текстурным признакам различают следующие типы гнейсов: очковые, листовые, ленточные, норитовые, нефелиновые.

Минеральный состав

По минералам, преобладающим в составе породы, гнейсы различают на следующие типы: биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, пироксеновые, анортитовые.

Химический состав

• Оксид кремния – до 72%;
• оксид алюминия – до 18%;
• оксид натрия – до 6%;
• оксид железа – до 5%;
• оксид кальция – до 4%;
• оксид магния – до 1,5%.

Физико-химические характеристики

• Плотность – 2,6-2,9 т/м3;
• пористость – до 3%;
• предел прочности на сжатие – до 300 МПа.

Месторождения 

Разработка гнейсов осуществляется в карьерах. Крупные месторождения разрабатываются в государствах Скандинавии, Канаде, Украине. В России наиболее крупные разработки ведутся в Карелии, Ленинградской и Мурманской областях.

Практическое использование

Области применения сокращает сланцеватость породы, которая снижает устойчивость к циклам замораживания/оттаивания и прочность в направлении слоистости. Но, поскольку гнейсы не расщепляются по плоскостям слоистости, как большинство метаморфических пород, они достаточно широко используются в гражданском, промышленном, дорожном строительстве.

Основные сферы использования породы:

• Гнейсовые щебень и бут используются при строительстве зданий, для создания дорожного покрытия, при благоустройстве ландшафта.
• Гнейсы, а особенно эстетичные гнейсо-граниты, применяются для создания декоративных покрытий фасадов, лестниц, полов, печей.
• Гнейсовый бут, полученные раскалыванием по слоям, используется при отделке набережных, каналов, для мощения тротуаров.

Доломитизированные (доломитовые) известняки

– осадочные горные породы, в которых основной породообразующий элемент кальцит (CaCO₃) частично замещен доломитом (CaMg(CO₃)₂. Такие породы содержат 5-50% доломита. Имеют чаще всего серый или темно-серый цвет.

Основные характеристики

В состав доломитизированных известняков входят:

• кальцит – 50-80%;

• доломит – до 50%;

• кварц – 2-5%;

• синие водоросли – до 3%;

• полевые шпаты, пирит, глинистые вещества.

Для доломитизированных известняков характерны:

• плотное кристаллическое строение;

• повышенная прочность и твердость;

• затрудненная размалываемость;

• повышенное содержание микро- и мелкокристаллических зерен кальцита, сниженное количество органогенных материалов.

При обжиге пород, содержащих не более 8% глинистых веществ, получают строительную воздушную известь. Обжиг осуществляют до максимально полного удаления углекислого газа. 

Доломитизированные известняки по процентному содержанию в них доломита условно разделяют на следующие виды:

• слабодоломитовые – 5-20% доломита;

• доломитовые – 20-30%;

• сильнодоломитовые – 30-50%.

Области применения

Доломитизированные известняки, благодаря плотности и прочности, находят широкое применение:

• в строительстве – в качестве заполнителя строительных смесей, бутового камня, фасадного облицовочного материала;

• в металлургии в качестве флюсов, применяемых при плавлении руд с целью высвобождения металла;

• в химической индустрии при производстве различных материалов.

Известковый туф  – пористый легкий известняк, образовавшийся в результате химического осаждения кальцита или арагонита при их выходе на поверхность из геотермальных источников. Эта поликристаллическая гомогенная порода осадочного типа по большинству признаков сходна с минералом травертин. Некоторые ученые считают, что туф и травертин – одна порода, но разной плотности. На поверхности туфовых камней часто имеются отпечатки частей растений и остатков фауны. 

Морфологические признаки

Цвета

Чистый туф имеет белый цвет. Примеси, присутствующие в породе, – оксиды кремния, алюминия, железа, могут придавать ему песочные и коричневатые тона. 

Структура

Микрозернистая, иногда игольчато-волокнистая, количество пор – высокое, пористость - неравномерная. Порода имеет занозистый иногда слоистый излом. 

Химический состав
Примерно 50% этой породы составляет CaO – карбонат кальция. 

Физико-механические характеристики

По физико-механическим качествам и происхождению эта порода занимает промежуточное положение между мрамором и известняком.

Физические свойства:

• плотность – 1,55-2,7 т/м3;
• усредненная пористость – 8,2%, в некоторых видах она может достигать 40%;
• водопоглощение – до 2%;
• предел прочности – 47 МПа;
• морозостойкость, в зависимости от пористости, колеблется в широком диапазоне– 50-600 циклов замерзания/оттаивания.

Существенный недостаток некоторых видов известкового туфа – низкая устойчивость к кислотам.

Месторождения

Этот материал обычно залегает конусовидными телами толщиной до нескольких десятков метров и протяженностью до нескольких километров. Месторождения обычно располагаются в горных массивах и речных долинах. К известняковым туфам могут относить известняки высокой пористости, которые заполняют трещины и пустоты в породах.

Залежи известкового туфа в России находятся в окрестностях Пятигорска. Также эту породу добывают в Украине, Азербайджане, Армении, Таджикистане. Месторождения материала, который использовался при сооружении Колизея и римского собора, располагаются в горном массиве Сабини. Залежи этой горной породы также находятся в Южно-Африканской республике, Турции, Германии, Иране.

Практическое применение

Плотные разновидности известкового туфа, помимо приятной теплой расцветки, обладают хорошей прочностью, водостойкостью, морозостойкостью, что позволяет использовать их в строительстве. Туфовые строительные материалы просты в обработке, обеспечивают хорошие тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Известковый туф также используют:

• для высечения скульптур, монументов, барельефов;
• в качестве наружного облицовочного материала;
• для изготовления напольных покрытий;
• в ландшафтном дизайне.

Понятие «известняк» в современном геологическом обиходе объединяет группу горных пород с различным минералогическим составом. К ней относят осадочные породы, в составе которых имеется более 50% карбонатных минералов – доломита и кальцита, причем количество кальцита превышает количество доломита. Они образованы в результате осаждения частиц органогенного и хемогенного характера. В известняках промышленного назначения, месторождения которых расположены на обширных территориях, суммарное содержание карбонатов составляет не менее 90%.

 

Виды известняков и их характеристики

Минералогический состав 

Главный породообразующий элемент известняков – кальцит (CaCO₃). В зависимости от минералогического состава известняки разделяют на следующие группы:

• 5-10% доломита – магнезиальные известняки;

• доломит более 10% - доломитистые известняки;

• содержание кальцита более 95% - высококальциевые известняки.

 

Цвета

Цвета, в зависимости от примесей, – бесцветный, белый, желтоватый, розоватый, красноватый. Самый распространенный – серый различной степени интенсивности.

 

Физические и химические свойства

Характеристики известняков находятся в широком интервале и напрямую зависят от минералогического состава. Даже в пределах одного месторождения имеются залежи пород с различной плотностью и технологическими характеристиками. По особенностям минерального состава и наличию примесей различают известняки: доломитизированные, глинистые, коралловые, мраморированные, мшанковые, меловые, битуминозные.

 

Физико-механические параметры материала:

• объемная масса – от 0,8 т/м³ (ракушечник) до 2,8 т/м³ (мраморизированные разновидности);

• предел прочности при сжатии – 0,4 МПа (ракушечник) – 300 МПа (кристаллический);

• морозостойкость – до F400 в мраморизированных породах;

• медленная растворимость в воде, требующая применения гидроизоляционных мероприятий при использовании известняка в качестве отделочного материала.

Известняки неустойчивы к воздействию уксусной, серной и соляной кислоты. Реакции с ними протекают интенсивно, с выделением углекислого газа. В природных залежах такие реакции приводят к образованию карстовых пустот.

 

Виды известняка по происхождению

По происхождению известняковые породы делятся на:

• биогенные (органогенные) – состоят из карбонатных остатков морских организмов и карбонатного цемента, структура – биоморфная (ракушняковая, биогермная), органогенно-обломочная;

• хемогенные – обязаны своим появлением осаждению извести в соленой воде или подземных источниках, структуры – зернистые или сфероагрегатные;

• обломочные – состоят из обломков ранее существовавших и разрушенных морских рифов, структуры – псефитовые, псаммитовые, алевритовые;

• смешанные – состоят из карбонатных материалов, образовавшихся в результате протекания сразу нескольких процессов.

При воздействии на породы высоких температур и давлений их структура уплотняется и измельчается, в результате чего образуется метаморфизированный плотнокристаллический известняк – мрамор. Этот процесс протекает медленно, плавно, без резких фазовых изменений, поэтому в природе встречается мраморизированный известняк – плотно, но хорошо поддающийся резке материал.

Области применения

Известняки, в зависимости от структуры и технических характеристик, могут применяться в следующих отраслях:

• строительство – в качестве облицовочного материала, в идее минеральной крошки и песка, при производстве цемента;

• металлургия – в качестве материала и сырья, используемых при переработке нефелиновых руд в глинозем;

• изготовление декоративных изделий;

• меловые породы – производство бумаги, карандашей-мелков, зубных порошков;

• покрытие сварочных электродов.

Кварцит – метаморфическая порода с кристаллически-зернистой структурой, зерно – мелкое. Состоит в основном из кварца. Обычно является продуктом метаморфизма кварцевых песчаников, порфиров и других магматических пород. В геологической практике кварцитами могут называть породы с высокой плотностью и прочностью, в составе которых имеются любые виды кремнеземов.

Морфологические признаки

Основной минерал – кварц. Кварцевые зерна макроскопически неразличимы, сливаются в сплошную массу. Минералы-примеси: биотит, мусковит, хлорит, роговая обманка, графит, мелкокристаллический гранат, полевой шпат. Чаще всего встречаются полевошпатовые, графитовые, слюдистые и роговообманковые виды кварцита. Железистые разновидности могут быть золото- и платиноносными.

Кристаллически-зернистая структура, с мелким зерном. Текстура – слоистая, вариант – косослоистая.

Цвет

Стандартные цвета кварцита – светло-серый и серый. При наличии примесей гематита и лимонита, обволакивающих кварцевые зерна, порода может иметь розоватую, малиновую, красно-коричневую окраску.

Физические свойства

Твердость – высокая. Неявные царапины на породе оставляет кварц и минералы с более высокой твердостью. Временное сопротивление сжатию – 1000-1400 кгс/см².

Кварциты с минимальным содержанием примесей обладает высокой огнеупорностью. Они имеют температуру плавления – +1750…1760°C.

Происхождение и распространение

Кварцитовая порода – продукт метаморфизма песчанистых и кремнистых пород. Существуют промежуточные породы – кварцито-песчаники, совмещающие характеристики и признаки кварцитов и песчаников. Кварциты располагаются слоями разной толщины, в том числе очень значительной, перемежаются с гнейсами и сланцами.

 

Области применения

Обширная область применения кварцитов – производство динаса (кислого огнеупорного кирпича). Лучшее сырье при производстве динаса – породы с большим количеством аморфной кремниевой кислоты. Кварцитовые породы с низким содержанием примесей применяют:

• в цветной металлургии в качестве флюса;

• в химической индустрии;

•  в строительстве.

 

Кварцит, состоящий из кварцевых зерен с волнистым погасанием, отличается высокой твердостью, затрудненной обрабатываемостью, но хорошей способностью к полировке поверхности. В строительстве и архитектуре этот материал используется как облицовочный и декоративный камень, в том числе для сооружения ритуальных объектов.

Песчаник – плотная зернистая осадочная порода, состоящая из песков, частицы которых плотно связались в природных условиях, благодаря присутствию вяжущих компонентов. Ее месторождения располагаются в горных массивах в местах, где в древние времена располагались водоемы. Под воздействием воды песок опускался на дно, его частицы перемешивались с образованием тонких или толстых пластов.

Морфологические признаки

Цвета

По окрасу песчаник разделяется на 2 типа: строительный и декоративный. Камень первого вида имеет серый, бежево-серый, древесный оттенки, коричневые разводы. Высокую декоративную ценность представляют разновидности с равномерным окрасом. Цвета – желтый, розовый, белый, янтарный, золотистый, сероватые оттенки.

Структура

По структуре разделяют породы: ракушечные, литографические, оолитовые, пизолитовые. Выделяют также кварцито-песчаники, близкие по прочностным характеристикам к граниту, и известковый дикарь, в котором связующую роль выполняют хрупкие известняки. Известковый дикарь раскалывается даже при слабых механических воздействиях.

Минералогический состав

Основной компонент этой породы – песок из кварца, слюды или шпатов. Песчинки могут иметь разные фракции, и в зависимости от размеров зерна песчаники разделяют на следующие виды:

• тонкозернистые – фракции 0,05-0,1 мм;
• мелкозернистые –  до 1,0 мм;
• крупнозернистые – до 2,0 мм.

Связующие компоненты: каолин, глинозем, оксиды железа, карбонаты, доломит, гипс. Глиносодержащие материалы относятся к низкокачественным из-за низкой прочности и быстрой разрушаемости. Наиболее устойчивы к негативным климатическим условиям и высоким температурам кремниевые и кварцевые разновидности.

Разновидности в зависимости от толщины слоев

Камень-пластушка раскалывается на тонкие пластины с неровной поверхностью. Вторая разновидность – камень-плитняк с высокими прочностными характеристиками. Толщина пластов – 15-100 мм.

Эксплуатационные характеристики

Песчаник, образованный прочными песками и вяжущими компонентами, обеспечивает:

• длительный эксплуатационный период – 50 лет и более;
• инертность по отношению к щелочам и кислотам;
• отсутствие естественного радиоактивного фона;
• хорошая воздухопроницаемость;
• хорошие теплоизоляционные характеристики;
• устойчивость к резким знакопеременным температурным перепадам.

Месторождения 

Основные залежи песчаников расположены в горных и степных регионах РФ, Украины, Польши, Болгарии. Самое крупное в Европе месторождение песчаников находится в Донбассе. Они образованы шпатами и кварцем. Оттенки – серо-зеленые, бежевые, коричневые, желтоватые. Крымский дикарь имеет серо-зеленую цветовую гамму. В Украине находятся залежи декоративных разновидностей. 

В России эту породу добывают в Челябинской, Кемеровской, Ростовской, Московской областях, на Урале, Дальнем Востоке.

Области применения

Песчаник используют в натуральном виде – после раскола на пласты без удаления заусенцев и неровностей – или галтованным (шлифованным). Современный вариант отделочного материала – гибкий камень. Пластины дикаря накладывают на гибкую основу и формируют плиты, панели. 

Песчаник востребован:

• для теплоизоляции емкостей для жидкостей, газа, топлива;
• при мощении пешеходных дорожек и придомовых территорий;
• кварцевые породы – для внутренней обкладки печей, используемых для плавки металлов или стекла;
• декоративные виды – при изготовлении бижутерии, сувениров, предметов декора;
• при изготовлении бетонных смесей.

Мрамор (в переводе с греческого это слово означает «сияющий камень») – метаморфическая горная порода с кристаллической структурой. Основной, и иногда единственный, породообразующий минерал – кальцит. Продукты метаморфизации известняков называют кальцитовыми мраморами, доломитов – доломитовыми мраморами.

Морфологические признаки

Цвета

Большинство видов мрамора – пестроокрашенные, имеют уникальный рисунок. Цветовая гамма зависит от примесей, присутствующих в породе. Графит обуславливает черный цвет, хлорит – оттенки зеленого, оксиды и гидрооксиды железа – красные и желтые тона.

Структура и текстура

Мрамор с мелкозернистой структурой хорошо полируется с образованием гладкой и красивой поверхности. Породы с грубым зерновым составом отличаются спайностью зерен.

Минералогический состав

В состав кальцитового мрамора входят:

• кальцит CaCO3 –  до 99%;
• доломит MgCO3 – до 4%;
• следы оксида железа Fe2O3 и кремнезема SiO2.

В состав доломитового мрамора входят:

• кальцит – примерно 50%;
• доломит – до 40%;
• кремнезем – до 25%.

Физические и химические характеристики

• Плотность – 2,6-2,9 т/м3;
• сопротивление на сжатие – до 250 МПа;
• твердость по Моосу – 3-4;
• водопроницаемость – до 0,5%;
• пористость – до 3,5%.

При контакте с разбавленной соляной кислотой бурно вскипает. Мрамор часто путают с кварцитами и яшмой, отличающимися более высокой твердостью.
 

Месторождения

Крупнейшее месторождение мрамора в России расположено в Красноярском крае. Здесь добывается более 20 видов этой породы самых разных окрасов. Материал белого цвета добывают на Урале, черного – в Першинском месторождении в Ржевском районе, уникального сиреневого – в Свердловской области, желтого – на Октябрьском карьере. Карельский камень с розоватыми прожилками применялся при проведении отделочных работ в питерских соборах. На Байкале разрабатывают мраморные породы красновато-розовых тонов, в Дальневосточном регионе – зеленые.

За пределами России этот камень добывают на месторождениях, расположенных в Армении, Узбекистане, Грузии, Таджикистане, Греции. Великолепный скульптурный мрамор, обеспечивающий хорошую обрабатываемость, разрабатывают в Карраре (Италия). 

Области применения

Мрамор, благодаря уникальным декоративным и эксплуатационным характеристикам, хорошей обрабатываемости, востребован:

• при проведении фасадных отделочных работ;
• в качестве облицовочного материала для отделки станций метро, вестибюлей;
• мраморный щебень – как заполнитель декоративных бетонов;
• при изготовлении изделий ритуального назначения;
• при выполнении скульптурных и других художественных работ;
• в электротехнической и стекольной индустриях.

Тальк – самый мягкий минерал, силикат со слоистой структурой, жирноватый на ощупь, обладающий выраженным перламутровым блеском,. Его эталонная твердость по шкале Мооса составляет всего единицу. Этот минерал возник в результате воздействия на доломиты воды из горячих источников.

 

Морфологические признаки

Цвета

Основной цвет – белый, возможные оттенки – яблочно-зеленые, серебристые, желтые. Блеск – жирный, перламутровый. На истонченных краях минерал просвечивает. При плавлении на краях камней образуется белая эмаль.

 

Структура

Структура – кристаллическая, часто – ромбическая. Минерал залегает листовыми пластами с выраженными зернами.

В соответствии со структурой и минеральными добавками различают некоторые отдельные виды этого минерала:

Минессоаит – магний изоморфно замещено железом, цветовая гамма – коричневая.

Виллемсеит – магний изоморфно замещен никелем. Оттенки – в зелено-голубой цветовой гамме.

Стеатит – плотный и массивный минерал.

Агалит – тальк, имеющий длинноволокнистое строение. Волокна, похожие на асбестовые, могут располагаться параллельно или спутано.

Физико-химические характеристики

Тальк – химически сложный гидрированный силикат магния. Его характеристики:

• отсутствие собственного запаха;

• отсутствие растворимости в воде;

• отсутствие взаимодействия с кислотами;

• хорошая впитываемость влаги и посторонних запахов;

• низкая теплопроводность;

• низкая твердость и плотность;

• устойчив к высоким температурам, при сильном нагреве (до +900°C) превращается в очень твердый материал.

При добавлении воды мелкодисперсный тальковый порошок в воде образует взвесь.

 

Месторождения

Тальк в месторождениях, расположенных повсеместно, соседствует с хлоритом, клинохлором, серпентинитом, тремолитом, минералами из групп амфиболов и пироксенов.

К уникальным относятся бразильские месторождения, в которых встречаются крупные тальковые кристаллы с кварцевой коркой. Размер таких кристаллов – до 50 мм. Наиболее крупные месторождения этого минерала расположены в России, Канаде, США, Франции. Места добычи талька в РФ: Средний Урал, Восточный Саян, Западное Прибайкалье.

 

Области применения

Тальк широко применяется еще с древних времен для изготовления амулетов, икон, печатей. Сегодня этот минерал востребован:

• в фармацевтике – для изготовления присыпок, используемых в дерматологии, в качестве связующего вещества в таблетках;

• в промышленных отраслях – в качестве смазки и присадок в маслах;

• в пищевой индустрии – пищевой тальк имеет код E553b;

• для предотвращения слипания изделий из резины;

• для облицовки помещений саун;

• при возведении печей;

• при производстве косметических средств.