Лекція 1,2. Природні кам’яні матеріали
1. Гірські породи й мінерали
Мінерали – це природні фізично й хімічно однорідні тіла, що виникають у земній корі в результаті фізико-хімічних процесів. Гірські породи складаються з мінералів. У складі земної кори більше 2000 мінералів, але тільки 50 з них є породотвірними. Усі мінерали відрізняються один від одного своїми властивостями, тому перевага в породі тих чи інших мінералів визначає властивості гірської породи. Породотвірні мінерали поділяються на такі групи:
Група кварцу – кристалічний кремнезем (оксид кремнію SiО2).
Міцність при стиску – до 2000 МПа, міцність при розтяганні – близько 100МПА, висока твердість, хімічна стійкість, Тпл – 1700о С. Найбільш розповсюджені мінерали цієї групи – обпа, халцедон, осадовий кварц.
Група польових шпатів – ортоклаз К2О· Аl2О3· 6 SiО2, плагіоклаз Nа2О · Аl2О3· 6 SiО2 і анортит СаО· Аl2О3· 2SiО2. У порівнянні з кварцем польові шпати мають значно меншу міцність 120 – 170 МПа. Твердість – 6 – 6,5, щільність – 2,57 г\см3,
Тпл – 1170 оС.
Група алюмосилікатів - найбільш поширені звичайні (мусковіт, біотит), слюди і гідрослюди (гідромусковіт, гідробіотит) Твердість слюд – 2 – 3.До цієї ж групи відносяться глинисті мінерали, що складають глини і можуть знаходитися як домішки в пісчаниках, вапняках і т.д.
Каолініт – Аl2О3· 2 SiО2· 2Н2О, білий, іноді з бурим відтінком, щільність – 2,6 г/см3, твердість – 1.
Група залізисто-магнезіальних силікатів. До цієй групи входять мінерали , що надають темне фарбування магматичним породам. Найбільш поширені олівіни, піроксени, амфіболи, хризотил, азбест. Вони відрізняються високою істинною щільністю – 3,2-3,6 г/см3, твердістю – 5,0 – 7,0 за шкалою Мооса.
Група карбонатів і сульфатів. Кальцит (СаСО3) – безбарвний чи білий, щільність – 2.7 г/см3, твердість – 3.
Доломіт – СаСО3 · МgСО3 – безбарвний, іноді з буруватим і жовтуватим відтінком, щільність – 2,8 г/см3, твердість – 3 - 4.
Магнезит – безбарвний, білий, сірий, щільність – 3,0 г/см3, твердість – 3,5 - 4,5.
Гіпс СаSО4 · 2Н2О – білі чи безбарвні кристали, щільність – 2,3 г/см3, твердість – 2.
Ангідрит СаSО4 – білий, сірий, склорозовий, блиск – скляний,
щільність – 3,0 г/см3,твердість – 3 – 3,5.
Гірська порода – природний мінеральний агрегат більш-менш визначеного складу і будови, що є продуктом геологічних процесів, які відбуваються в надрах земної кори.
Залежно від умов формування гірські породи поділяються на три генетичні групи: магматичні (вивержені), що утворилися у процесі кристалізації складного силікатного розплаву (магми); осадові, виникли з продуктів руйнування будь-яких інших порід; метаморфічні, що є продуктом перекристалізації і пристосування порід, що змінилися в межах земної кори за фізико - хімічними умовами.