Файл: Лабораторная работа определение магматических горных пород.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 58
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Горная порода – это скопление зёрен минералов, более или менее постоянных в количественном и качественном отношении. Они образуются в результате естественных физико-химических процессов в земной коре и прилегающих к ней оболочках. В настоящее время известно около 1000 разновидностей горных пород.
Каждая горная порода обладает целым рядом свойств, позволяющих отличить её от других, и оценить возможность использования в том или ином виде.
Состав горных пород является первой из важнейших характеристик:
а) минеральный состав горных пород разнообразен, но для каждой конкретной породы постоянен. Минералы, входящие в состав горных пород делят по количественному содержанию на:
- главные (породообразующие), каждый из которых составляет не менее 10% от объёма породы и определяет её свойства;
- второстепенные (акцессόрные) составляют не более 10% от объёма породы, не являются её неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства горной породы.
В зависимости от количества породообразующих минералов горные породы делят на: мономинеральные и полиминеральные. Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным.
б) химический состав горных пород оценивается валовым химическим анализом, горные породы не имеют химических формул.
Структура (от лат. structura – строение, порядок) – вторая важнейшая характеристика горных пород, отражающая их внутреннее строение. Она определяется размером и формой минеральных частиц, количественным соотношением слагающих породу элементов и характером их взаимодействия друг с другом. Структура отражает условия образования горной породы.
Текстура (от лат. textura – ткань, строение, сплетение, сложение) – третья важнейшая характеристика горной породы, отражающая её внешний облик.
Определяется взаимным расположением составных частей породы, характером и способом заполнения пространства.
Окраска горной породы определяется, в основном, цветом минералов, входящих в её состав, и может играть важную роль в оценке пород, применяемых в строительстве.
Плотность – характеристика горной породы, зависящая от её минерального состава и упаковки частиц, равная отношению массы к единице объёма (т/м3; г/см3). При изучении горных пород необходимо учитывать разницу между плотностью минеральных частиц и плотностью породы в целом с учётом пор и трещин.
Прочность – способность горных пород сопротивляться разрушению от действия внутреннего напряжения. Для горных пород, применяемых в строительстве, основным прочностным показателем является предел их сопротивления одноосному сжатию – Rсж, выражается в кг·с/см2 или МПа. В зависимости от величины этого показателя горные породы подразделяют:
Rсж > 120 МПа – очень прочные;
50–120 МПа – прочные;
15–50 МПа – средней прочности;
5–15 МПа – малопрочные;
менее 5 МПа – полускальные.
Образование магматической горной породы заключается в кристаллизации – постепенном выделении минералов в твёрдом состоянии, – из магмы (от греч. magma – густая мазь) или лавы (от лат. labes – обвал, падение; итал. lava – затопляю) в процессе их остывания.
В одних случаях магма, прорываясь по трещинам земной коры, застывает в её недрах в условиях высокого давления и медленной теплоотдачи. Образуются массивные, хорошо раскристаллизованные горные породы (гранит, габбро). Их называют интрузивными (внедрившимися) или глубинными. Слишком густая магма с трудом проникает в трещины и образует жильные породы (пегматит, диорит).
Минеральный состав разнообразен, хотя представлен сравнительно небольшим числом минералов, преимущественно силикатов. Как для любых других горных пород, он постоянен для каждой конкретной магматической горной породы.
Главные (породообразующие) минералы магматических горных пород – полевые шпаты (около 60%), кварц и пироксены (по 12%), остальные минералы (роговая обманка, нефелин и др.) имеют меньшее значение. Второстепенные минералы магматических горных пород не являются их неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства пород (присутствие 1–2% пирита делает гранит непригодным для облицовки).
Среди магматических горных пород встречаются как мономинеральные (дунит), так и полиминеральные (гранит, габбро). Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным (роговая обманка в гранитах составляет не более 1–2 % и является второстепенным минералом, а в габбро – около 40% и является главным минералом).
Химический состав магматических горных пород является основой их классификации. Учитывая характерные особенности состава, магматические горные породы классифицируют по содержанию кремнезёма SiO2:
ультракислые SiO2 > 75% (пегматит);
кислые 75% ≤ SiO2> 65% (гранит, обсидиан);
средние 65% ≤ SiO2> 52% (диорит, андезит);
основные 52% ≤ SiO2> 40% (габбро, базальт);
ультраосновныеSiO2 ≤ 40% (перидотит, пироксенит).
В составе этих групп выделяют малую группу щелочных пород, отличающихся повышенным содержанием натрия и калия (сиенит, трахит).
В других случаях магма достигает земной поверхности и быстро застывает при низком давлении, образуя породы с обилием аморфного стекла (обсидиан), часто очень пористые (базальт). Это так называемые эффузивные (излившиеся) или вулканические породы. Они аналогичны интрузивным по составу, но резко отличаются по внешнему виду и свойствам.
Структуры магматических горных пород выделяют:
а) по степени кристалличности вещества:
- полнокристаллическая – все зёрна хорошо сформированы и легко различимы, благодаря длительной и постепенной кристаллизации (интрузивные: гранит, габбро);
- неполнокристаллическая – часть вещества успела раскристаллизоваться, а остальная масса быстро остывала, не успев сформировать зёрна минералов;
- стекловатая – порода представляет собой сплошную стекловидную массу, что свидетельствует о быстром застывании лавы (обсидиан);
б) по относительному размеру зёрен:
- равномернозернистая – зёрна в образце имеют приблизительно одинаковый размер (габбро, трахит);
- неравномернозернистая – в образце присутствуют зёрна разной величины (гранит);
- порфировая – в однородной сплошной массе породы выделяются зёрна различной крупности (базальтовый порфирит);
в) по абсолютному размеру зёрен:
- крупнозернистая – более 5 мм,
- среднезернистая – от 2 до 5 мм,
- мелкозернистая – менее 2 мм,
- скрытокристаллическая – зёрна неразличимы невооружённым глазом.
Одна и та же горная порода при разных условиях образования может состоять из зёрен различной крупности (гранит может быть и мелкозернистым, и среднезернистым, и крупнозернистым).
При выделении текстур магматических горных пород руководствуются такими признаками:
а) степень заполнения пространства:
- массивная – весь объём образца занят минеральным веществом (гранит, обсидиан);
- пористая, пузыристая, миндалекаменная и др. – горная порода содержит пустоты, поры и т. п. (базальт, пемза);
б) однородность вещества
- однородная текстура – образец горной породы обладает одними и теми же свойствами при исследовании в любом направлении (габбро, трахит);
- неоднородная – пятнистая, полосчатая, флюидальная и др. (обсидиан);
в) ориентированность слагающих породу минералов:
- ориентированная – длинные оси минеральных зёрен вытянуты в определённом направлении (пегматит – «письменный гранит»);
- неориентированная – минеральные зерна расположены беспорядочно (гранит, габбро).
Окраска магматической горной породы часто характеризуется термином «цветное число» или «цветной индекс», отражающим содержание темноцветных минералов (авгита, роговой обманки, биотита и др.) в породе в процентном отношении к её объёму. Если преобладают светлые зёрна, то окраску называют лейкократовой, а если тёмные – меланократовой (от греч. «меляс» – чёрный). Для интрузивных магматических пород работает правило «чем светлее, тем кислее».
Окраска выветрелых магматических горных пород может значительно отличаться от первоначальной: она становится светлее, часто рыжеет.
Окраска для магматических горных пород имеет особое значение, т. к. большинство из них используется в строительстве, и от её декоративности зависит стоимость строительного камня.
Плотность (удельный вес). Магматические горные породы кислого состава обладают средней плотностью (у пемзы 300–350 кг/м3, у гранита 2600–2700 т/м3), при изменении состава пород от кислого к основным и ультраосновным их плотность увеличивается (у габбро 2800–3300 т/м3).
Применение магматических горных пород в народном хозяйстве имеет чрезвычайно большое значение и различную направленность:
а) основания сооружений. Многие магматические горные породы обладают прочностью, значительно превышающей необходимую, – сотни МПа. Они практически несжимаемы, нерастворимы в воде и газонепроницаемы. Все эти признаки позволяют отнести магматические горные породы к типу скальных грунтов.
Но при их оценке необходимо помнить о разнице между прочностью образцов и устойчивостью массива пород в целом. В природных условиях магматические горные породы обычно рассечены системой трещин, которые резко снижают устойчивость массива и нередко делают его непригодным для использования в качестве основания сооружений;
б) строительный камень. Магматические горные породы с древнейших времён используются в строительстве в естественном виде, пройдя лишь поверхностную обработку:
штучный камень производится из большинства магматических горных пород. Предпочтение отдаётся породам с массивной текстурой и мелко- и среднезернистой структурой, с декоративной окраской (гранит, сиенит, габбро и др.).
монументальный камень – наиболее прочный и декоративный – служит для изготовления памятников, скульптур и крупных архитектурных деталей (гранит, габбро и др.);
облицовочный камень получают из большинства магматических пород.
Использование природного камня для облицовки дорого, но экономически оправдано (асфальтовый пол служит в переходах метро не более 3–4 лет и даёт огромное количество пыли. В таких же условиях гранитный пол экологически безопасен и срок его службы неограничен);
стеновые блоки должны быть изготовлены из прочного и пористого камня (андезит, туф вулканический);
бордюрный камень не должен быть декоративным, но обязательно – прочным и погодостойким (гранит и т.п.);
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Горная порода – это скопление зёрен минералов, более или менее постоянных в количественном и качественном отношении. Они образуются в результате естественных физико-химических процессов в земной коре и прилегающих к ней оболочках. В настоящее время известно около 1000 разновидностей горных пород.
Каждая горная порода обладает целым рядом свойств, позволяющих отличить её от других, и оценить возможность использования в том или ином виде.
Состав горных пород является первой из важнейших характеристик:
а) минеральный состав горных пород разнообразен, но для каждой конкретной породы постоянен. Минералы, входящие в состав горных пород делят по количественному содержанию на:
- главные (породообразующие), каждый из которых составляет не менее 10% от объёма породы и определяет её свойства;
- второстепенные (акцессόрные) составляют не более 10% от объёма породы, не являются её неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства горной породы.
В зависимости от количества породообразующих минералов горные породы делят на: мономинеральные и полиминеральные. Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным.
б) химический состав горных пород оценивается валовым химическим анализом, горные породы не имеют химических формул.
Структура (от лат. structura – строение, порядок) – вторая важнейшая характеристика горных пород, отражающая их внутреннее строение. Она определяется размером и формой минеральных частиц, количественным соотношением слагающих породу элементов и характером их взаимодействия друг с другом. Структура отражает условия образования горной породы.
Текстура (от лат. textura – ткань, строение, сплетение, сложение) – третья важнейшая характеристика горной породы, отражающая её внешний облик.
Определяется взаимным расположением составных частей породы, характером и способом заполнения пространства.
Окраска горной породы определяется, в основном, цветом минералов, входящих в её состав, и может играть важную роль в оценке пород, применяемых в строительстве.
Плотность – характеристика горной породы, зависящая от её минерального состава и упаковки частиц, равная отношению массы к единице объёма (т/м3; г/см3). При изучении горных пород необходимо учитывать разницу между плотностью минеральных частиц и плотностью породы в целом с учётом пор и трещин.
Прочность – способность горных пород сопротивляться разрушению от действия внутреннего напряжения. Для горных пород, применяемых в строительстве, основным прочностным показателем является предел их сопротивления одноосному сжатию – Rсж, выражается в кг·с/см2 или МПа. В зависимости от величины этого показателя горные породы подразделяют:
Rсж > 120 МПа – очень прочные;
50–120 МПа – прочные;
15–50 МПа – средней прочности;
5–15 МПа – малопрочные;
менее 5 МПа – полускальные.
Образование магматической горной породы заключается в кристаллизации – постепенном выделении минералов в твёрдом состоянии, – из магмы (от греч. magma – густая мазь) или лавы (от лат. labes – обвал, падение; итал. lava – затопляю) в процессе их остывания.
В одних случаях магма, прорываясь по трещинам земной коры, застывает в её недрах в условиях высокого давления и медленной теплоотдачи. Образуются массивные, хорошо раскристаллизованные горные породы (гранит, габбро). Их называют интрузивными (внедрившимися) или глубинными. Слишком густая магма с трудом проникает в трещины и образует жильные породы (пегматит, диорит).
Минеральный состав разнообразен, хотя представлен сравнительно небольшим числом минералов, преимущественно силикатов. Как для любых других горных пород, он постоянен для каждой конкретной магматической горной породы.
Главные (породообразующие) минералы магматических горных пород – полевые шпаты (около 60%), кварц и пироксены (по 12%), остальные минералы (роговая обманка, нефелин и др.) имеют меньшее значение. Второстепенные минералы магматических горных пород не являются их неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства пород (присутствие 1–2% пирита делает гранит непригодным для облицовки).
Среди магматических горных пород встречаются как мономинеральные (дунит), так и полиминеральные (гранит, габбро). Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным (роговая обманка в гранитах составляет не более 1–2 % и является второстепенным минералом, а в габбро – около 40% и является главным минералом).
Химический состав магматических горных пород является основой их классификации. Учитывая характерные особенности состава, магматические горные породы классифицируют по содержанию кремнезёма SiO2:
ультракислые SiO2 > 75% (пегматит);
кислые 75% ≤ SiO2> 65% (гранит, обсидиан);
средние 65% ≤ SiO2> 52% (диорит, андезит);
основные 52% ≤ SiO2> 40% (габбро, базальт);
ультраосновныеSiO2 ≤ 40% (перидотит, пироксенит).
В составе этих групп выделяют малую группу щелочных пород, отличающихся повышенным содержанием натрия и калия (сиенит, трахит).
В других случаях магма достигает земной поверхности и быстро застывает при низком давлении, образуя породы с обилием аморфного стекла (обсидиан), часто очень пористые (базальт). Это так называемые эффузивные (излившиеся) или вулканические породы. Они аналогичны интрузивным по составу, но резко отличаются по внешнему виду и свойствам.
Структуры магматических горных пород выделяют:
а) по степени кристалличности вещества:
- полнокристаллическая – все зёрна хорошо сформированы и легко различимы, благодаря длительной и постепенной кристаллизации (интрузивные: гранит, габбро);
- неполнокристаллическая – часть вещества успела раскристаллизоваться, а остальная масса быстро остывала, не успев сформировать зёрна минералов;
- стекловатая – порода представляет собой сплошную стекловидную массу, что свидетельствует о быстром застывании лавы (обсидиан);
б) по относительному размеру зёрен:
- равномернозернистая – зёрна в образце имеют приблизительно одинаковый размер (габбро, трахит);
- неравномернозернистая – в образце присутствуют зёрна разной величины (гранит);
- порфировая – в однородной сплошной массе породы выделяются зёрна различной крупности (базальтовый порфирит);
в) по абсолютному размеру зёрен:
- крупнозернистая – более 5 мм,
- среднезернистая – от 2 до 5 мм,
- мелкозернистая – менее 2 мм,
- скрытокристаллическая – зёрна неразличимы невооружённым глазом.
Одна и та же горная порода при разных условиях образования может состоять из зёрен различной крупности (гранит может быть и мелкозернистым, и среднезернистым, и крупнозернистым).
При выделении текстур магматических горных пород руководствуются такими признаками:
а) степень заполнения пространства:
- массивная – весь объём образца занят минеральным веществом (гранит, обсидиан);
- пористая, пузыристая, миндалекаменная и др. – горная порода содержит пустоты, поры и т. п. (базальт, пемза);
б) однородность вещества
- однородная текстура – образец горной породы обладает одними и теми же свойствами при исследовании в любом направлении (габбро, трахит);
- неоднородная – пятнистая, полосчатая, флюидальная и др. (обсидиан);
в) ориентированность слагающих породу минералов:
- ориентированная – длинные оси минеральных зёрен вытянуты в определённом направлении (пегматит – «письменный гранит»);
- неориентированная – минеральные зерна расположены беспорядочно (гранит, габбро).
Окраска магматической горной породы часто характеризуется термином «цветное число» или «цветной индекс», отражающим содержание темноцветных минералов (авгита, роговой обманки, биотита и др.) в породе в процентном отношении к её объёму. Если преобладают светлые зёрна, то окраску называют лейкократовой, а если тёмные – меланократовой (от греч. «меляс» – чёрный). Для интрузивных магматических пород работает правило «чем светлее, тем кислее».
Окраска выветрелых магматических горных пород может значительно отличаться от первоначальной: она становится светлее, часто рыжеет.
Окраска для магматических горных пород имеет особое значение, т. к. большинство из них используется в строительстве, и от её декоративности зависит стоимость строительного камня.
Плотность (удельный вес). Магматические горные породы кислого состава обладают средней плотностью (у пемзы 300–350 кг/м3, у гранита 2600–2700 т/м3), при изменении состава пород от кислого к основным и ультраосновным их плотность увеличивается (у габбро 2800–3300 т/м3).
Применение магматических горных пород в народном хозяйстве имеет чрезвычайно большое значение и различную направленность:
а) основания сооружений. Многие магматические горные породы обладают прочностью, значительно превышающей необходимую, – сотни МПа. Они практически несжимаемы, нерастворимы в воде и газонепроницаемы. Все эти признаки позволяют отнести магматические горные породы к типу скальных грунтов.
Но при их оценке необходимо помнить о разнице между прочностью образцов и устойчивостью массива пород в целом. В природных условиях магматические горные породы обычно рассечены системой трещин, которые резко снижают устойчивость массива и нередко делают его непригодным для использования в качестве основания сооружений;
б) строительный камень. Магматические горные породы с древнейших времён используются в строительстве в естественном виде, пройдя лишь поверхностную обработку:
штучный камень производится из большинства магматических горных пород. Предпочтение отдаётся породам с массивной текстурой и мелко- и среднезернистой структурой, с декоративной окраской (гранит, сиенит, габбро и др.).
монументальный камень – наиболее прочный и декоративный – служит для изготовления памятников, скульптур и крупных архитектурных деталей (гранит, габбро и др.);
облицовочный камень получают из большинства магматических пород.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
Горная порода – это скопление зёрен минералов, более или менее постоянных в количественном и качественном отношении. Они образуются в результате естественных физико-химических процессов в земной коре и прилегающих к ней оболочках. В настоящее время известно около 1000 разновидностей горных пород.
Каждая горная порода обладает целым рядом свойств, позволяющих отличить её от других, и оценить возможность использования в том или ином виде.
Состав горных пород является первой из важнейших характеристик:
а) минеральный состав горных пород разнообразен, но для каждой конкретной породы постоянен. Минералы, входящие в состав горных пород делят по количественному содержанию на:
- главные (породообразующие), каждый из которых составляет не менее 10% от объёма породы и определяет её свойства;
- второстепенные (акцессόрные) составляют не более 10% от объёма породы, не являются её неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства горной породы.
В зависимости от количества породообразующих минералов горные породы делят на: мономинеральные и полиминеральные. Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным.
б) химический состав горных пород оценивается валовым химическим анализом, горные породы не имеют химических формул.
Структура (от лат. structura – строение, порядок) – вторая важнейшая характеристика горных пород, отражающая их внутреннее строение. Она определяется размером и формой минеральных частиц, количественным соотношением слагающих породу элементов и характером их взаимодействия друг с другом. Структура отражает условия образования горной породы.
Текстура (от лат. textura – ткань, строение, сплетение, сложение) – третья важнейшая характеристика горной породы, отражающая её внешний облик.
Определяется взаимным расположением составных частей породы, характером и способом заполнения пространства.
Окраска горной породы определяется, в основном, цветом минералов, входящих в её состав, и может играть важную роль в оценке пород, применяемых в строительстве.
Плотность – характеристика горной породы, зависящая от её минерального состава и упаковки частиц, равная отношению массы к единице объёма (т/м3; г/см3). При изучении горных пород необходимо учитывать разницу между плотностью минеральных частиц и плотностью породы в целом с учётом пор и трещин.
Прочность – способность горных пород сопротивляться разрушению от действия внутреннего напряжения. Для горных пород, применяемых в строительстве, основным прочностным показателем является предел их сопротивления одноосному сжатию – Rсж, выражается в кг·с/см2 или МПа. В зависимости от величины этого показателя горные породы подразделяют:
Rсж > 120 МПа – очень прочные;
50–120 МПа – прочные;
15–50 МПа – средней прочности;
5–15 МПа – малопрочные;
менее 5 МПа – полускальные.
Образование магматической горной породы заключается в кристаллизации – постепенном выделении минералов в твёрдом состоянии, – из магмы (от греч. magma – густая мазь) или лавы (от лат. labes – обвал, падение; итал. lava – затопляю) в процессе их остывания.
В одних случаях магма, прорываясь по трещинам земной коры, застывает в её недрах в условиях высокого давления и медленной теплоотдачи. Образуются массивные, хорошо раскристаллизованные горные породы (гранит, габбро). Их называют интрузивными (внедрившимися) или глубинными. Слишком густая магма с трудом проникает в трещины и образует жильные породы (пегматит, диорит).
Минеральный состав разнообразен, хотя представлен сравнительно небольшим числом минералов, преимущественно силикатов. Как для любых других горных пород, он постоянен для каждой конкретной магматической горной породы.
Главные (породообразующие) минералы магматических горных пород – полевые шпаты (около 60%), кварц и пироксены (по 12%), остальные минералы (роговая обманка, нефелин и др.) имеют меньшее значение. Второстепенные минералы магматических горных пород не являются их неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства пород (присутствие 1–2% пирита делает гранит непригодным для облицовки).
Среди магматических горных пород встречаются как мономинеральные (дунит), так и полиминеральные (гранит, габбро). Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в другой – второстепенным (роговая обманка в гранитах составляет не более 1–2 % и является второстепенным минералом, а в габбро – около 40% и является главным минералом).
Химический состав магматических горных пород является основой их классификации. Учитывая характерные особенности состава, магматические горные породы классифицируют по содержанию кремнезёма SiO2:
ультракислые SiO2 > 75% (пегматит);
кислые 75% ≤ SiO2> 65% (гранит, обсидиан);
средние 65% ≤ SiO2> 52% (диорит, андезит);
основные 52% ≤ SiO2> 40% (габбро, базальт);
ультраосновныеSiO2 ≤ 40% (перидотит, пироксенит).
В составе этих групп выделяют малую группу щелочных пород, отличающихся повышенным содержанием натрия и калия (сиенит, трахит).
В других случаях магма достигает земной поверхности и быстро застывает при низком давлении, образуя породы с обилием аморфного стекла (обсидиан), часто очень пористые (базальт). Это так называемые эффузивные (излившиеся) или вулканические породы. Они аналогичны интрузивным по составу, но резко отличаются по внешнему виду и свойствам.
Структуры магматических горных пород выделяют:
а) по степени кристалличности вещества:
- полнокристаллическая – все зёрна хорошо сформированы и легко различимы, благодаря длительной и постепенной кристаллизации (интрузивные: гранит, габбро);
- неполнокристаллическая – часть вещества успела раскристаллизоваться, а остальная масса быстро остывала, не успев сформировать зёрна минералов;
- стекловатая – порода представляет собой сплошную стекловидную массу, что свидетельствует о быстром застывании лавы (обсидиан);
б) по относительному размеру зёрен:
- равномернозернистая – зёрна в образце имеют приблизительно одинаковый размер (габбро, трахит);
- неравномернозернистая – в образце присутствуют зёрна разной величины (гранит);
- порфировая – в однородной сплошной массе породы выделяются зёрна различной крупности (базальтовый порфирит);
в) по абсолютному размеру зёрен:
- крупнозернистая – более 5 мм,
- среднезернистая – от 2 до 5 мм,
- мелкозернистая – менее 2 мм,
- скрытокристаллическая – зёрна неразличимы невооружённым глазом.
Одна и та же горная порода при разных условиях образования может состоять из зёрен различной крупности (гранит может быть и мелкозернистым, и среднезернистым, и крупнозернистым).
При выделении текстур магматических горных пород руководствуются такими признаками:
а) степень заполнения пространства:
- массивная – весь объём образца занят минеральным веществом (гранит, обсидиан);
- пористая, пузыристая, миндалекаменная и др. – горная порода содержит пустоты, поры и т. п. (базальт, пемза);
б) однородность вещества
- однородная текстура – образец горной породы обладает одними и теми же свойствами при исследовании в любом направлении (габбро, трахит);
- неоднородная – пятнистая, полосчатая, флюидальная и др. (обсидиан);
в) ориентированность слагающих породу минералов:
- ориентированная – длинные оси минеральных зёрен вытянуты в определённом направлении (пегматит – «письменный гранит»);
- неориентированная – минеральные зерна расположены беспорядочно (гранит, габбро).
Окраска магматической горной породы часто характеризуется термином «цветное число» или «цветной индекс», отражающим содержание темноцветных минералов (авгита, роговой обманки, биотита и др.) в породе в процентном отношении к её объёму. Если преобладают светлые зёрна, то окраску называют лейкократовой, а если тёмные – меланократовой (от греч. «меляс» – чёрный). Для интрузивных магматических пород работает правило «чем светлее, тем кислее».
Окраска выветрелых магматических горных пород может значительно отличаться от первоначальной: она становится светлее, часто рыжеет.
Окраска для магматических горных пород имеет особое значение, т. к. большинство из них используется в строительстве, и от её декоративности зависит стоимость строительного камня.
Плотность (удельный вес). Магматические горные породы кислого состава обладают средней плотностью (у пемзы 300–350 кг/м3, у гранита 2600–2700 т/м3), при изменении состава пород от кислого к основным и ультраосновным их плотность увеличивается (у габбро 2800–3300 т/м3).
Применение магматических горных пород в народном хозяйстве имеет чрезвычайно большое значение и различную направленность:
а) основания сооружений. Многие магматические горные породы обладают прочностью, значительно превышающей необходимую, – сотни МПа. Они практически несжимаемы, нерастворимы в воде и газонепроницаемы. Все эти признаки позволяют отнести магматические горные породы к типу скальных грунтов.
Но при их оценке необходимо помнить о разнице между прочностью образцов и устойчивостью массива пород в целом. В природных условиях магматические горные породы обычно рассечены системой трещин, которые резко снижают устойчивость массива и нередко делают его непригодным для использования в качестве основания сооружений;
б) строительный камень. Магматические горные породы с древнейших времён используются в строительстве в естественном виде, пройдя лишь поверхностную обработку:
штучный камень производится из большинства магматических горных пород. Предпочтение отдаётся породам с массивной текстурой и мелко- и среднезернистой структурой, с декоративной окраской (гранит, сиенит, габбро и др.).
Использование природного камня для облицовки дорого, но экономически оправдано (асфальтовый пол служит в переходах метро не более 3–4 лет и даёт огромное количество пыли. В таких же условиях гранитный пол экологически безопасен и срок его службы неограничен);
дроблёный камень (любые магматические горные породы, отходы производства штучного камня);
в) сырьё для изготовления стройматериалов получают из многих магматических горных пород:
- цемент (обсидиан, трахит);
- керамические изделия получают, используя пегматит;
- стекло производится из липарита, обсидиана, андезита, трахита;
- минеральная вата вырабатывается из диорита, пироксенита;
- огнеупоры – получают из дунита;
- в петрургии (каменное литьё) используют базальт, диабаз;
г) другое применение магматических горных пород:
- производство кислотоупоров – гранит, андезит, трахит, базальт;
- поделочные и декоративные камни – пегматит, обсидиан, лабрадорит;
- источники ценных элементов – пегматит (топазы, вольфрам, олово и др.); гранит (золото, серебро, вольфрам, молибден, олово, редкоземельные элементы, уран, ниобий, тантал и др.) и т. д.
Необходимые материалы и пособия
1. Учебные коллекции.
2. Определители.
Х о д р а б о т ы
Определим данную магматическую горную породу.
Массивная, хорошо раскристаллизованная горная порода, интрузивная или глубинная.
Полимерная магматическая порода.
Учитывая характерные особенности состава, по содержанию кремнезёма SiO2 является кислой 75% ≤ SiO2> 65%;
Структура
а) по степени кристалличности вещества:
- полнокристаллическая – все зёрна хорошо сформированы и легко различимы, благодаря длительной и постепенной кристаллизации;
б) по относительному размеру зёрен:
- неравномернозернистая – в образце присутствуют зёрна разной величины;
в) по абсолютному размеру зёрен:
- крупнозернистая – более 5 мм,
- среднезернистая – от 2 до 5 мм,
Горная порода состоит из зёрен различной крупности.
При выделении текстур магматических горных пород руководствуются такими признаками:
а) степень заполнения пространства:
- массивная – весь объём образца занят минеральным веществом;
в) ориентированность слагающих породу минералов:
- неориентированная – минеральные зерна расположены беспорядочно.
Плотность (удельный вес). Магматические горные породы кислого состава обладают средней плотностью - 2600–2700 т/м3 .
Водонепроницаем, неподвержен истиранию и царапанию, невосприимчив к перепадам температуры.
Твёрдость – 6-7-8 единиц по шкале Мооса.
Таким образом, по определителю имеем грани́т — магматическую плутоническую горную породу кислого состава нормального ряда щёлочности из семейства гранитов. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд — биотита и/или мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре.
Уникальные природно-физические свойства камня делают его незаменимым во многих отраслях человеческой деятельности. Основное преимущество минерала – прочность. Он противостоит химическим и физическим воздействиям веками. На гранит не действуют микроорганизмы, особенно плесень или грибок. Этим объясняется его долгий срок службы.
Библиографический список:
1. Короновский, Н.В. Общая геология [Текст] : учебник для студентов вузов / Н. В. Короновский ; Московский гос. ун-т им. Ломоносова. - 4-е изд. - Москва : КДУ, 2014. - 526 с.
2. Ананьев, В. П. Инженерная геология [Текст] : учебник / В. П. Ананьев, А. Д. Потапов. - 4-е изд., стер. - М. : Высшая школа, 2006. - 575 с.
3. Ермолов, В. А. Геология [Текст] : учебник / В. А. Ермолов ; Л. Н. Ларичев, В. В. Мосейкин. - М. : МГГУ, 2004 - . - (Высшее горное образование). Ч. 1 : Основы геологии. - 598 с.