Лекция № 3. Тема: Изверженные породы

Тема: Изверженные породы

Изверженные горные породы, называемые также магматическими, подразделяют на глубинные и излившиеся.

Глубинные породы образовались в процессе медленного остывания магмы на большой глубине от поверхности Земли при очень высокой температуре и высоком давлении. Медленное остывание магмы способствовало образованию крупных зерен различных минералов и прочно сцепленных между собой без всякого цементирующего вещества. Прочность сцепления зерен глубинных пород настолько велика, что при испытании на сжатие они разрушаются по самим зернам, а не по поверхностям сцепления. Структура таких пород называется гранитной.

Излившиеся породы образовались в результате более быстрого охлаждения магмы. излившейся в виде лавы на поверхность Земли или близко к поверхности в виде жил. Первые носят название новейших пород, вторые – древних. Быстрое остывание магмы при температурах и давлении мало отличающихся от существовавшей на поверхности Земли, препятствовало образованию крупных зерен пород. Поэтому новейшие излившиеся породы имеют скрытокристаллическую или амфорную, стекловидную структуру. Для древних излившихся пород характерна так называемая порфировая структура, где в массу мелких зерен включены крупные "вкрапленники".

Каждой глубинной горной породе соответствует излившаяся магма одинакового химического и минералогического состава.

Главной составной частью изверженных пород является кремнезем , в зависимости от содержания которого эти породы подразделяют на кислые (> 65 % ), средние (65–55 % ) и основные (< 55 % ).

Представителями глубинных пород широко применяющимися в строительстве являются: граниты, сиениты, лабрадорит, габбро и диорит.

Гранит является сложной кислой породой, одной из самых распространенных в земной коре. Состав гранита приблизительно такой: калиевого полевого шпата – (ортоклаза) – 40–70 %; кварца – 20–40 % и слюды – 5–20 %. Цвет гранита чаще всего бывает серый, серо-голубой и темно-красный.

Идеальный (объемный) вес гранита – 26–27 кН/м³; предел прочности при сжатии колеблется в пределах от 100 до 250 МПа и выше. Прочность при растяжении его составляет только от 1/40 до 1/60 предела прочности при сжатии.

По размерам зерен граниты делят на мелко-, средне- и крупнозернистые. Лучше сопротивляются механическим воздействиям мелкозернистые, чем средне- и крупнозернистые.

Благодаря невысокой пористости и малому водопоглощению (до 0,9 %) граниты морозостойки и выдерживают до 200 и более циклов замораживания и оттаивания. Граниты хорошо обрабатываются – обтесываются, шлифуются и полируются.

Месторождения гранитов имеются на Украине, в Крыму, на Кавказе, на Уралe, в Сибири и т. д.

Сиенит отличается от гранита тем, что не содержит кварца; поэтому общее содержание в нем меньше, чем в граните. Внешне сиенит напоминает граниты, но в нем менее отчетливо выражена зернистость, причем окраска его более темная. По прочности сиенит весьма близок к граниту, но менее стоек против выветривания.

Месторождения сиенита имеются на Урале, Украине и на Кавказе.

Габбро состоит из полевых шпатов (до 50 %), авгита и оливина. Структура габбро гранитная, цвет серый, темно-зеленоватый, коричнево-зеленый, черный. Удельный (объемный) вес – 29–33 кН/м³, предел прочности при сжатии – от 200 до 350 МПа. Габбро применяют для облицовки и для приготовления щебня.

Месторождения габбро имеются на Урале, Украине, Кавказе и т.д.

Лабрадорит – порода из семейства габбро, основной частью которой служит минерал Лабрадор, обладающий характерной для него иризацией – яркими переливами цветов: синего, голубого, зеленого, золотистого и др.

Лабрадорит используют в строительстве в качестве ценного и красивого облицовочного камня.

Богатое месторождение лабрадорита в Украине.

Диорит – зернистая массивная порода, состоящая на 75 % из полевых шпатов, слюды и кварца. Цвет диорита серый или темно-зеленый. Удельный (объемный) вес – 28–30 кН/м³, предел прочности при сжатии – 150–280 МПа. Диорит обладает весьма высокой вязкостью, хорошо полируется и стоек к выветриванию. Применяют его в основном для покрытия дорог и для облицовки.

Месторождения диорита известны в Карелии, на Урале, в Сибири, на Украине, в Крыму и на Кавказе.

Трахит, являющийся аналогом сиенита, представляет собой горную породу пористой структуры. Химический состав трахита такой же как у сиенита, но различного строения кристаллов. Трахит обладает невысокой прочностью при сжатии – 50–90 МПа. Окраска трахита – светло-желтая или серая. Удельный (объемный) вес 22 кН/м³. Используют трахит как заполнитель легкого бетона.

Андезит – аналог диорита, имеет черный цвет, удельный (объемный) вес – 22–27 кН/м³, предел прочности при сжатии – от 60 до 240 МПа. Более плотные и кислые андезиты применяют как кислотостойкий материал в виде облицовки.

Базальт по минералогическому и химическому составу является аналогом габбро. Структуру он имеет скрытокристаллическую с небольшим количеством вулканического стекла. Окрашен базальт в темный, иногда почти черный цвет. Благодаря большой плотности удельный вес в плотном состоянии его близок к объемному и колеблется в пер делах 27–33 кН/м³.

Вследствие высокой прочности при истирании и при сжатии (до 500 МПа), а также большой твердости базальт применяют как материал для дорожных покрытий.

Плавленый базальт, имеющий весьма высокую прочность при сжатии (до 800 МПа), применяют для изготовления кислотоупорных изделий.

Порфиры подразделяют на кварцевый порфир – аналог гранита, бескварцевый порфир – аналог сиенита и порфирит – аналог диорита. Порфиры значительно слабее сопротивляются истиранию, чем глубинные породы, удельный (объемный) вес порфиров 24–26 кН/м³, прочность при сжатии – 130–180 МПа.

Диабаз является аналогом габбро. Это – горная порода с зернами разной крупности темно-серого или зеленовато-черного цвета. Прочность его при сжатии в среднем 180–260 МПа, в отдельных случаях до 450 МПа. Обладающий большой вязкостью и сравнительно малой истираемостью диабаз применяют для изготовления каменных материалов для дорог и в качестве сырья для каменного литья.

Из расплавленного диабаза отливают при 1200–1350 °С различные изделия, учитывая стойкость плавленого диабаза к кислотам и щелочам, а также его высокие диэлектрические свойства. Прочность плавленого диабаза при сжатии возрастает до 500 МПа. Удельный (объемный) вес диабаза 28–30 кН/м³.

Пемза – весьма пористая порода: до 80 % объема её занимают поры. По структуре –это вулканическое стекло, которое образовалось при быстром охлаждении лавы на воздухе, сопровождавшемся бурным выделением из неё газов. Состоит пемза из кремнезема до 70% и глинозема до 15 %, остальные могут быть разные минералы. Цвет пемзы – серый или темно-серый. Удельный (объемный) вес пемзы в россыпи 5 кН/м³, а в куске 4–14 кН/м³. Пемза морозостойка и негигроскопична. Коэффициент теплопроводности низкий, поэтому применяется как теплоизоляционный материал.

Вулканические туфы – пористые породы, получившиеся в процессе уплотнения вулканического пепла. Туфы и пемзу используют в тонкоизмельченном виде в качестве добавок к цементу и извести.

Удельный (объемный) вес в куске 7,5–13,5 кН/м³. Пористость – 40–70 %, предел прочности при сжатии 8–19 МПа. Коэффициент теплопроводности низкий, что позволяет использовать как теплоизоляционный материал.

Дата добавления: 2014-01-11