Породы группы гранитов
Породы группы гранитов принадлежат к массивным изверженным горным породам, образовавшимся в результате извержения магмы и ее внедрения в пустоты земной коры на значительную глубину. В результате медленного остывания под давлением вышележащей толщи земли эти породы хорошо выкристаллизовывались и имеют ярко выраженную полнокристаллическую, чаще всего гранобластовую структуру. Текстура массивная с весьма незначительной пористостью, иногда гнейсовая, характеризующаяся параллельным расположением минеральных компонентов. По размерам зерен, составляющих минералов различают три структуры: мелкозернистая с размерами зерен до 2 мм, среднезернистая – от 2 до 5 мм и крупнозернистая – свыше 5 мм. Размеры зерен составляющих минералов сильно влияют на строительные свойства пород группы гранитов: чем меньше размеры зерен, тем выше прочностные характеристики и долговечность пород. Эти породы плотны, прочны, декоративны, хорошо поддаются полировке, имеют обширную гамму цветов, от черного до белого.
Гранит – кислая порода, состоит из полевых шпатов (плагиоклаза и ортоклаза), кварца, роговой обманки, биотита. Трудно обрабатывается, весьма долговечны мелкозернистые разновидности с высоким содержанием кварца.
Сиенит – средняя порода, содержит те же минералы, что и гранит, за исключением кварца. Цвет более светлый, легче обрабатывается. Порода - менее долговечная.
Диорит – основная порода, состоит из плагиоклаза, темноцветных минералов (пироксена, амфибола), биотита, ортоклаза. Если в породе присутствует кварц, то она называется гранодиоритом, или кварцевым диоритом. По физико-техническим свойствам не уступает граниту, лучше раскалывается, но плохо полируется, что предопределяет применение этой породы для облицовки конструкций, которые подвергаются истиранию и износу: плиты для мощения полов, улиц, ступени, бортовые камни, шашка, брусчатка и т.д. Цвет серый с зеленоватыми оттенками.
Габбро – основная порода, состоит из основного плагиоклаза, проксенов и амфиболов. Присутствие темноцветных минералов делает эту породу очень вязкой и прочной. Трудно обрабатывается, хорошо полируется. Цвет черный, темно-серый с различными оттенками. Разновидностью габбро является лабрадорит, в состав которого входит минерал лабрадор, обладающий иризацией, т.е. образующий радужные отсветы. Лабрадориты бывают темных и светлых тонов, последние встречаются реже. Наличие рудного минерала отрицательно влияет на декоративные свойства пород, так как они быстро разлагаются, образуя ржавые потеки на облицовке.
Плотность пород группы гранитов 2,55-3,06 т/м3, пористость 0,50-7,0%, прочность на сжатие 70-300 МПа, твердость по шкале Мооса 6-7 [46].
Породы группы базальтов относятся к массивным излившимся горным породам. Площадь лав может достигать 1000 км2 с мощностью покрова до нескольких километров. Чем глубже от поверхности земли происходит кристаллизация этих пород, тем медленнее они остывают, структура породы приобретает равномерную зернистость, пористая структура – равномерную пористость, причем объем ее незначительный и такие породы по своим строительным свойствам приближаются к интрузивным. Породы группы базальта имеют долеритовую, порфировую и интероертальную с микролитовой основной массой структуру. В зависимости от условий кристаллизации структуры базальтовых пород подразделяются на полнокристаллические, полукристаллические и стекловатые. В последних содержание вулканического стекла доходит до 70%. По размеру зерен породы подразделяются на среднезернистые с размерами зерен 2-5 мм, мелкозернистые - менее 2 мм и крупнозернистые. В минералогическом составе плагиоклазы, пироксины, оливин, роговая обманка, вулканическое стекло, рудные минералы, бииотит; в андезитодацитах и дацитах присутствует кварц [46].
Текстура пород пористая, флюидальная, массивная, пузырчатая. Цвет варьируется от светло-серого до черного с различными оттенками: синеватыми, розоватыми, зеленоватыми и красноватыми.
Плотность базальтовых пород 1,6-2,9 т/м3, пористость 0,4-39,6%, прочность на сжатие 16,5-350 МПа, твердость по шкале Мооса 5-6 [46, 55].
Породы группы базальтов трудно обрабатываются, хорошо раскалываются, плохо поддаются полировке.
По структурным и другим петрографическим признакам базальты подразделяются на четыре типа /1/, от более прочных к менее прочным.
Тип 1. Мелкокристаллические (наиболее прочные) базальты без содержания стекла или незначительным его содержанием. Основная масса – беспорядочно расположенные игольчатые микролиты плагиоклаза шириной 0,01-0,02мм и длиной 0,1-0,2мм образуют решетчатую структуру, заполненную железо-магнезиальными минералами.
Тип 2. Среднекристаллические базальты с малым содержанием стекла. Плагиоклаз шириной 0,01-0,03мм и длиной 0,1-0,3мм. Содержание стекла до 10%.
Тип 3. а) Крупнокристаллический базальт (долериты, долеритовые базальты без стекла). Размеры кристаллов более 0,3мм. Промежутки между кристаллами заполнены цветными минералами.
б) Неравнозернистые базальты с значительным содержанием стекла (10-50%).
Тип 4. Скрытокристаллический базальт с порфировидными включениями (мелано-базальт). Структура настолько тонкозерниста, что минералы неразличимы. По сравнительно низкой прочности к этому типу относятся стекловато-порфировые базальты (гиалобазальты).
Породы группы базальтов характеризуются различной степенью пористости . Внешне плотные разновидности обладают мельчайшей (невидимой) пористостью до 10%. Разновидности с видимой пористостью можно разделить на мелкопористые и крупнопористые андезиты и андезито-базальты более пористые чем базальты.
Ниже (табл.1) даны основные свойства пород группы базальтов /1/.
Табл.1
|
Показавтель |
Ба-зальт |
Мелано- базальты |
Андезито базальты |
Андези- ты |
Дациты |
Андезито дациты |
Липарито дациты |
|
Объемная масса, кг/м3 |
2477 |
2516 |
2119 |
2264 |
2350 |
2216 |
2576 |
|
Плотность, кг/м3 |
2870 |
2960 |
2800 |
2720 |
2570 |
2680 |
2680 |
|
Пористость,% |
13,5 |
15 |
23,9 |
16,5 |
8,3 |
17,6 |
4 |
|
Водопоглоще- ние, % |
2,45 |
4,6 |
3,9 |
3,9 |
2,2 |
3 |
1,2 |
|
Предел прочности на Сжатие, МПа |
102,2 |
71,2 |
56,5 |
70 |
147,6 |
74,3 |
163,2 |
|
Коэффициент морозостойкости при 50 циклах |
0,91 |
0,86 |
0,94 |
0,82 |
0,79 |
0,86 |
0,96 |
Вулканические туфы относятся к магматическим спекшимся и сцементированным обломочным породам. Образовались эти породы в результате выбросов мелкого обломочного материала [55]. К ним относятся вулканические туфы Армении, которые классифицируются по проф. З.А.Ацагорцяну на пять типов: артикский, ереванский, анийский, бюраканский и фельзитовый. Первые четыре типа по возрасту относятся к четвертичному периоду, фельзитовые туфы – третичному [55]. Фельзитовые туфы взначительной степени окварцованы, карбонатизированы, ожелезнены, хлоритизированы, это обусловливает их декоративность. Структуры четвертичных туфов пластические с содержанием вулканического стекла, кристаллов, минералов и обломков инородных пород, у фельзитовых туфов - порфировая.
Текстура пород пористая, пузырчатая, плотная, иногда слоистая. Минералогический состав: вулканическое стекло, плагиоклазы, пироксены, биотит, гематит, кварц, хлорит и др. Размеры включений колеблятся от десятых долей миллиметров до нескольких сантиметров. В фельзитовых туфах, туффитах и туфобрекчиях присутствуют обломки осадочных пород.
Цветовая гамма вулканических туфов весьма разнообразна: розовая, красная, кирпичная, зеленая, коричневая, голубая, кремовая и других цветов и оттенков.
Вулканические туфы обладают высокой пористостью, низкой теплопроводностью, достаточной долговечностью, легко обрабатываются, декоративны, полировку, за редким исключением, не принимают.
Плотность влуканических туфов 1,18-2,4 т/м3, пористость 5,2-71,4%, прочность на сжатие 1-126,8 МПа, твердость по шкале Мооса 3-4 [50, 46, 55].
Породы группы известняков принадлежат к осадочным породам хемогенного, зоогенного и органогенного генезиса. Первые произошли в результате химических осадков (травертин), вторые – скопление панцирей мелких и мельчайших морских животных, третьи – скопления окаменелых растений.
Структура пород полно– и неполнокристаллическая, мелкокристаллическая, афанитовая, обломочная (брекчиевидная и ракушечная).
Текстура пород мелкопористая, крупнопористая, пещеристая, слоистая, массивная, трещиноватая.
Чистые известняки состоят преимущественно из кальцита. Наиболее частые примеси: доломит, кварц, глинистые минералы, пирит, гипс, гидроокиси железа и т.д. При содержании окиси магния от 4 до 17% известняки называются доломитизированными, более 17% – доломитами. При содержании глины от 2 до 10% порода называется мергелистым известняком, от 10 до 25% – известняковым мергелем. Чистые по минералогическому составу известняки имеют белый, светло-желтый или светло-серый цвет. В зависимости от примесей известняки бывают черного, бурого, темно-серого, желтого, розового, красного и темно-коричневого цвета.
Большинство разновидностей пород группы известняков обладают хорошими строительными свойствами, достаточной долговечностью, декоративностью, низкой теплопроводностью.
Пильные известняки представляют собой пористую породу, почти целиком состоящую из карбоната кальция. По генетическому признаку они делятся на хемогенные и органогенные; к ним относятся известняки самых различных составов и структурных типов. Общими для них являются пористая структура, наличие контактового цемента, значительная кристаллизация и сравнительно однородный химический состав. Они обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и легко поддаются механизированной добыче. На пильные свойства значительно влияет присутствие зерен посторонних твердых минералов, в особенности кварца [46].
Породы группы известняков классифицируются по плотности и пределу прочности при сжатии на грубопористые, мелкопористые, пористые и плотные (таблица 1.1.4).
Под породами группы мраморов подразумевают все породы карбонатного состава, поддающиеся полировке. Образовались эти породы из известняков и других карбонатных пород под действием высоких температур и давления в результате регионального и контактового метаморфизма [46].