Магматические и метаморфические полезные ископаемые

К группе метаморфических относятся месторождения, которые образуются непосредственно в метаморфизуемых толщах пород при перекристаллизации исходного материала. При этом возникает новый вид полезных ископаемых.

К метаморфическим относятся многочисленные месторождения преимущественно неметаллических полезных ископаемых: мрамора, кварцита, флогопита, графита, асбеста, корунда, наждака, горного хрусталя альпийских жил и др. Из металлических важно отметить месторождения алюминиевых руд, представленные кианитовыми сланцами; титановых руд, представленных рутилом выветрелых эклогитов. К этому классу можно отнести также докембрийские месторождения метаморфогенных керамических и мусковитовых пегматитов, флогопитовые и флогопит-магнетитовые месторождения Алданского щита.

Месторождения графита приурочены к метаморфическим комплексам, метаморфизованных преимущественно в условиях амфиболитовой фации. Они известны в пределах Воронежского кристаллического массива, Украинского щита, Урала и Сибири (Восточные Саяны). В качестве примера следует изучить крупное Сухоярское месторождение графита, расположенное на юго-востоке Воронежского кристаллического массива.

Серия экзогенных месторождений

К экзогенным относятся месторождения, сформированные за счет энергии солнца.

В серии экзогенных месторождений следует различать генетические группы: 1. Месторождения выветривания. 2. Месторождения россыпей. 3. Осадочные месторождения.

Группа месторождений выветривания

По способу образования различают класс остаточных и класс инфильтрационных месторождений полезных ископаемых. Особое место в этой группе занимают месторождения, представляюще собой продукты выветривания ранее сформированных эндогенных полезных ископаемых.

Класс остаточных месторождений

Наиболее инертными химическим элементами, остающимися на месте после интенсивного экзогенного преобразования эндогенных горных пород, являются алюминий, никель, железо, марганец, золото, свинец, а также такие ценные минералы как апатит, циркон, танталлит, колумбит, пирохлор и другие. В результате класс остаточных месторождений содержит важнейшие для современной промышленности месторождения металлических полезных ископаемых: алюминиевых руд – бокситов, железных руд – бурого железняка, силикатных руд никеля, руд марганца (пиролюзит-манганитовых продуктов выветривания пород, обогащенных марганцем), золота, свинца, магнезита, апатита, редких металлов, редкоземельных элементов. Из нерудного минерального сырья важное значение имеют остаточные месторождения каолиновых глин.

Остаточные месторождения силикатных никелевых руд формируются в коре выветривания аподунитовых и апоперидотитовых серпентинитов в обстановке тропического и субтропического климата мезозойского, третичного и четвертичного времени. Они известны в России и Казахстане на Южном Урале, в Новой Каледонии, Австралии, Югославии, Албании, на Кубе, в Бразилии, Индонезии, на Мадагаскаре и Филлипинах.

Образование месторождений выветривания на Южном Урале происходило длительное время – от поздней перми до среднеюрской эпохи, в обстановке жаркого субтропического климата. Средняя мощность кор выветривания Южного Урала близка к 60 м, а местами достигает 160-180 м. За время выветривания на гранитах возникли залежи каолина, на ос6новных породах – скопления охристых глин, на яшмах – марганцевые шляпы, на колчеданных телах – железные шляпы, а на серпентинитах – месторождения бурых железняков и силикатных никелевых руд. Никель в материнских породах находится преимущественно в оливине и отчасти в пироксене, амфиболе и хлорите. Из оливина и пироксена никель переходит в серпентин. На ранних стадиях разложения последнего никель переходит в водный раствор, где находится в виде бикарбоната. В таком состоянии он выносится из верхней части в глубь коры выветривания и вновь отлагается в виде вторичных никельсодержащих минералов, обычно представленных гарниеритом Ni₂[Si₄O₁₀](OH)₄*4H₂O, ревденскитом (Ni,Mg)₆[Si₄O₁₀] (OH)₈ и др.

Содержание никеля в рудах коры выветривания 0,5-5%, составляя в среднем около 1%; содержание кобальта 0,03-0,07%.

Среди остаточных месторождений бокситов по форме рудных тел различаются две разновидности – площадные и карстовые. Типичные площадные месторождения остаточных бокситов известны в Индии. Они связаны с корой выветривания верхнемеловых траппов – серии горизонтально залегающих базальтовых покровов. Мощность кор выветривания достигает 20 м. На неразложенном базальте находится «литомарж» — полуразложенный базальт с сохранившецся структурой исходной породы, кверху через прослой литомаржевого боксита сменяется горизонтом боксита ноздреватой или плотной, а нередко и бобовой текстуры. В верхней части бокситового горизонта нарастает содержание железа и он переходит в железистый боксит, постепенно сменяющийся коркой железистого латерита. Разрез венчается рыхлыми продуктами современного физического выветривания.

Бокситы формируются не только в коре выветривания базальтов, но также и при химическом разложении пород иного состава, например кристаллических сланцев. Примером может служить Висловское месторождение КМА (Авдонин и др., 1998).

Карстово-котловинные месторождения остаточных бокситов известны на Енисейском кряже (Красноярский край Сибири). Они приурочены к известнякам докембрийского возраста, раскарстованными и выполненными бокситами в начале палеогена в условиях влажного, жаркого климата. Рудные тела имеют сложные очертания, обусловленные перемежаемостью неправильных скоплений глин и бокситов. Главная масса глинисто-бокситового материала, выполняющего карстовые пещеры, относится к породам, снесенным с соседних участков площадной коры выветривания основных и метаморфических пород докембрия. Месторождения Северо-Уральского бокситоносного района (Красная Шапочка и др.) представляют собой пластообразные залежи бокситов, заполняющих размытую, закрстованную поверхность известняков нижнего девона. Источником глинозема были позднедевонские коры выветривания верхнесилурийских вулканитов основного состава. Различаются два подгоризонта рудных бокситов: нижний – красные маркие и яшмовидные бокситы; верхний – пестроцветные пиритизированные бокситы.

Остаточные месторождения марганца формируются в коре выветривания пород с повышенным первичным содержанием (десятые доли – первые проценты MnO) металла – метаморфизованные силикатные и карбонатные, известняки, туфы, основные и ультраосновные магматические породы. Они известны в древних и современных корах выветривания на Кубе, в Индии, Африке, субтропических широтах Америки, в Австралии, составляя главный источник получения марганца. В России месторождения и рудопроявления выявлены в мезозойских корах выветривания Среднего и Южного Урала.

Остаточные месторождения каолинов формируются в коре выветривания любых полевошпатовых пород, но наиболее благоприятны для этого кислые и щелочные магаматические породы. Каолины образуют залежи площадного типа, на глубине постепенно переходящие в материнские породы. От бокситов они отличаются незавершенным разложением коренных пород (каолинитовая стадия выветривания), а также сильным осветлением, благодаря почти полному выносу железа и других катионов. Последнее возможно в кислой среде создаваемой гумусовыми кислотами, возникающими в обстановке пышной растительности жаркого климата со сменой дождевых и засушливых сезонов. Остаточные месторождения каолинов имеют чаще всего мезозойский или кайнозойский возраст, но известны каолины и палеозойских кор выветривания. В России остаточные месторождения каолинов известны на Урале, Алтае, Западной Сибири. Широко развиты месторождения каолинов на Украине. Все каолиновые залежи коры выветривания представлены неправильной формы покровами, на глубине в среднем около 10 м постепенно переходящими в материнские породы – граниты, гранито-гнейсы, сиениты и их пегматиты.

Нередко в коре выветривания накапливаются минералы, находящиеся в рассеянном состоянии среди коренных пород. В результате образуются остаточные месторождения золота (например, в латеритах Калагури в Австралии, месторождения Якутии, залегающие в поле раскарстованных известняков докембрия; золотоносный обломочный материал выветривания юрских песчаников и известняков выполняет чашеобразные углубления), месторождения свинца (известны в коре выветривания известняков Центрального Казахстана), олова (в виде касситерита, рассеянного в гранитах, накопилось вместе с ильменитом, монацитом в древней коре выветривания гранитов о. Банка в Индонезии), месторождения тантала, ниобия, циркония и редких земель выявлены в коре выветривания щелочных пород и карбонатитов в Бразилии, Нигерии, Зимбабве. На одном из крупнейших в мире карбонатитовом массиве Томтор, расположенном на восточном обрамлении Анабарского щита недавно выявлены мощные рудоносные коры выветривания. Рудный пласт венчает разрез коры выветривания.

Класс инфильтрационных месторождений

К инфильтрационным относятся такие месторождения выветривания, ценное вещество которых выщелочено из одних пород, перенесено грунтовыми водами и отложено в других породах в промышленных концентрациях. Продуктами инфильтрационной деятельности являются месторождения урана, меди, железа, с определенной доли условности, месторождения самородной серы.

Уран выносится грунтовыми водами нередко на значительные растояния, за пределы источников его выщелачивания, и преотлагается с образованием инфильтрационных скоплений, иногда формирующих крупные месторождения. Четырехвалентные месторождения, свойственные глубинным условиям рудогенеза, в коре выветривания окисляются и переходят в легко растворимые шестивалентные соединения. В этих условиях осуществляется гидролиз урана с последующим образованием в приповерхностных водах легко растворимых комплексных катионов:

[ UO₂(CO₃)] 4+ , [UO₂(CO₃)₂H₂O] 2+ , [ UO₂(CO₃)(OH)₂] 4+ и более редких гумат-уранила, кремний-уранила, фосфат-уранила; в кислой среде возникют также легкорастворимые комплексы сульфат-уранила [(UO₂)(SO₄)₂] 2- или [(UO₂)(SO₄)3] 4- .

Так осуществляется вынос из коры выветривания урановых соединений, рассеянных в горных породах. Грунтовыми водами уран выностися нередко на значительные расстояния и переотлагается с образованием инфильтрационных скоплений, образующих иногда крупные месторождения.

Урановые месторождения выветривания создавались на всем протяжении геологической истории развития земной коры. Среди инфильтрационных месторождений в конгломератах и песчаниках могут быть выделены образования раннего палеозоя в ЮАР (Витватерсранд), в Канаде (Блайнд Ривер), карбона (во Франции Вогезы), перми во Франции (Лодев), триаса в США (некоторые месторождения плато Колорадо), юры, мела, эоцена, олигоцена, миоцена, плиоцена.

В качестве примеров промышленных месторождений В.И.Смирнов приводит описание урановых руд плато Колорадо, залегающих а песчаниках и конгломератах. Урановые месторождения встречаются по всему разрезу платформенных отложений, от верхнепалеозойских до верхнечетвертичных; резко подавляющая их часть залегает среди конгломератов и песчаников в форме пластообразных, линзовидных, леновидных, гнездовых и кольцевой формы (роллы) тел. Размеры таких тел, общее число которых достигает нескольких тысяч, от единиц до сотен метров в поперечнике, при мощности от долей метра до 5 – 6 м, редко более. Содержание урана в товарной руде 0,1-1%; редко более; содержание ванадия 1-1,5%; кроме того в рудах содержится медь, в небольших количествах свинец, кобальт, никель, молибден, мышьяк, селен.

Скопления урановой руды в пластах угля известны во многих странах Европы, Америки, Азии. Они развиты преимущественно в бурых, полубитуминозных углях и лигнитах мезозойского и кайнозойского возраста. Чаще они приурочены к небольшим месторождениям межгорных впадин, чем к крупным каменноугольным бассейнам.

Урановые месторождения известны также в битуминозных породах. Они представляют собой скопления урана в продуктах окисления нефти, в асфальтитах, пропитывающих песчаники, аркозы, туфы, известняки и другие породы. Они известны в Европе, Азии и Америке; примером может служить месторождение Амброзия Лейк в штате Нью-Мексико, США. Рудные тела этого месторождения, залегающие в асфальтизированных песчаниках верхней юры, достигают длины 1 км при мощности до 30 м. Запасы урана оцениваются около 1200 тыс. тонн при среднем содержании металла около 0,5 %.

Инфильтрационные месторождения меди обычно приурочены к красноцветным толщам осадочных пород. Они распространены в США, известны в Боливии, Чили, некоторых странах Европы. Примером могут служить месторождения медистых песчаников в пермских отложениях западного Приуралья и восточного края Русской платформы. Урал рассматривается как первоисточник оруденения. Соединения меди сносились оттуда и фиксировались в пермских породах, преимущественно в слоях казанского яруса. Сульфидные соединения на площадях выветривания окислялись и растворялись в грунтовых водах, переносились в виде легко растворимых сульфатов и вновь отлагались с образованием гнездовых залежей. При этом на значительной глубине, ниже уровня грунтовых вод, могли выпадать халькозин-ковеллиновые руды с самородной медью, выше были условия для отложения оксидов и карбонатов меди.

Интересный пример инфильтрационного месторождения меди находится в Чили в 2-х км от всемирно известного медно-порфирового месторождения Чукикамата. Месторождение Эксотика представляет собой крупную пластовую залежь в плаще олигоценового аллювиального галечника, залегающего на метаморфическом основании. Источником меди являются продукты эрозионного разрушения коренных руд месторождения Чукикамата. Рудные минералы представлены медистым вадом (MnO₂CuOH₂O), хризоколлой (Cu₃(OH)₂[Si₄O₁₀]*nH₂O) и атакaмитом (Cu₂(OH)₃Cl). Запасы меди оцениваются в 3 млн. т при среднем содержании 1,6%.

Примером инфильтрационного образования железных руд могут быть Алапаевские месторождения восточного склона Урала. Эти месторождения образовались в результате взаимодействия грунтовых железосодержащих вод с карбонатными породами по легкопроницаемому горизонту обломочных пород. Рудные тела представляют собой пластообразные и линзовидные скопления карбонатно-силикатных и гидрооксидных руд железа. В наиболее глубоких горизонтах руда состоит в основном из сидерита и железистых хлоритов; ближе к поверхности преобладают гидроокислы железа с реликтами карбонатного и силикатного состава.

Формирование инфильтрационных месторождений серы происходит либо при непосредственным воздействием углеводородов газонефтяных месторождений на сульфаты (гипс, ангидрид), либо при растворении сульфатов с последующим выпадением серы вследствие обменных реакций с углеводородами в растворе. В первом случае образование серы может осуществляться по реакции: CaSO₄ + CH₄ = 2CaCO₃ +4H₂O +S₂.

Иногда инфильтрационным способом образуются залежи гипса за счет окисления сульфидов. Таким образом, грунтовые воды насыщаются серной кислотой (H₂SO₄). Сернокислые воды, циркулируя по известнякам, замещают кальцит с образованием гипса. Примером может служить весьма крупное месторождение инфильтрационных залежей гипса в Юго-Западном Иране.

Поверхностные изменения месторождений полезных ископаемых

Тела всех полезных ископаемых вблизи земной поверхности подвергаются химическому и физическому выветриванию. При этом залежи одних руд изменяются слабо, других – интенсивнее, а третьих – настолько, что требуются специальные исследования для определения первичного состава минерального сырья. Процессы преобразования сульфидных руд наиболее детально рассмотрены С.С. Смирновым. Наиболее радикальные изменения претерпевают сульфидные залежи, а также пласты углей, месторождения соли и серы.

Весьма показательны особенности текстур окисленных руд. Во многих случаях проявляется тектстурный отпечаток первичного материала и рисунок тончайшей трещиноватости, консервирующийся в окисленном материале в виде каркаса ячеек кремнистого лимонита. Процессы выщелачивания с попутной гипергенной переработкой материала создают серию землистых остаточных текстур, а процессы супергенного переотложения приводят к образованиею более плотных (колломорфных, натечных и других) текстур.

По характеру изменяемости в зоне окисления месторождения металлических полезных ископаемых можно разделить на четыре группы:

1. Рудные минералы практически устойчивы в зоне окисления; содержание металлов в верхних частях соответствуют содержанию в нижних. Важнейшие рудные минералы представлены: Fe – гематит, магнетит, бурый железняк; Mn – пиролюзит, манганит; Al – диаспор, бемит, (бокситы); Cr – хромит; Sn – касситерит; W – шеелит, вольфрамит; Hg – киноварь; самородное золото и др.

2. Рудные минералы неустойчивы в зоне окисления, замещаются вторичными без изменения концентрации металла в рудном теле. Важнейшие рудные минералы зоны окисления: Pb – англезит (PbSO₄), церуссит (Pb[CO₃]), вульфенит (Pb[MoO₄]; As – скородит; Bi – бисмит, бисмутит; Fe – продукты окисления сидеритовых руд — гидроокислы железа; Mn – продукты окисления карбонатов марганца – пиролюзит, манганит.

3. Рудные минералы неустойчивы в зоне окисления, продукты их разложения выносятся и отлагаются за пределами залегания коренных руд. Важнейшие гипергенные рудные минералы: Zn – смитсонит (Zn(CO₃), каламин (Zn₄(OH)₂[Si₂O₇]H₂O); Cu – малахит (Cu₂CO₃(OH)₂, азурит (Cu₃(CO₃)₂(OH)₂), куприт(Cu₂O), тенорит(CuO ), халькозин, хризоколла, самородная медь; Co – эритрин; Mo – повеллит.

4. В зоне окисления возникают промышленные концентрации металлов рассеянных на глубине. Примерами могут служить концентрации молибдена (вульфенит) и ванадия (ванадинит) в зоне окисления свинцовых месторождений.

Типичная последовательность минеральных преобразований сульфидов в зоне окисления: Fe – пирит (FeS₂) – мелантерит (FeSO₄) – фиброферит (Fe₂(SO₄)₃ 9H₂O) – ярозит (KFe₃(OH)₆(SO₄)₂ – лимонит (2Fe₂O₃3H₂O);

Pb – галенит (PbS) – англезит– церуссит (PbCO₃);

Зона вторичного сульфидного обогащения

Зона вторичного обогащения формируется при переотложении части металла, выщелоченного из зоны окисления ниже циркуляции грунтовых вод, для одних металлов в верхней части первичной зоны, а для других – в самых низах зоны окисления. Здесь происходит отложение вторичных минералов, как бы цементирующих другие рудообразующие минералы, в связи с этим эту зону иногда называют зоной цементации.

Вторичное отложение металлов на глубине происходит из-за изменения химической характеристики растворов (уменьшение растворённых в ней кислорода и углекислоты, снижение кислотности), а также в связи с обменными реакциями между неизменными рудообразующими минералами первичных руд и соединениями, находящимися в растворе грунтовых вод.

Зона вторичного обогащения образуется не всегда. Для этого требуется ряд условий.

1. Необходимо, чтобы в зоне окисления получились легкорастворимые в грунтовых водах химические соединения, способствующие их выносу вниз.

2. Необходимо, чтобы в зоне окисления на путях миграции вод с растворёнными в них соединениями перечисленных выше металлов, не встречались осадители фиксирующие их выше зоны цементации.

3. Необходимо, чтобы легкорастворимые соединения металлов при переходе из окислительной и кислотной среды верхней зоны в менее кислотную и даже щелочную среду на глубине, в частности, ниже уровня грунтовых вод выпадали в осадок.

4. Для образования хорошо выраженной зоны вторичного обогащения в месторождениях этих металлов необходимы: а) длительное окисление верхних частей рудных тел с плавным прогрессивным развитием зоны окисления за счёт всё новых и новых частей привычных руд; такой процесс особенно хорошо протекает при постепенном понижении уровня эрозии с одновременным опусканием зеркала грунтовых вод; б) свободная циркуляция грунтовых вод вниз по направлению погружения рудных тел; отсутствие значительной боковой миграции вод и выноса металлов за пределы месторождения.

Процесс осаждения металлов из сульфатных растворов наиболее активно протекает в зоне вторичного обогащения в соответствии с правилом Шюрмана: элемент, находящийся в виде сульфата, вытесняет из сульфидов все элементы, расположенные от него вправо в следующем ряду (ряд Шюрмана): S – Hg – Ag – Cu – Bi – Cd – Pb – Zn – Ni – Co – Fe – Mn.

Образование зоны вторичного обогащения – наиболее характерная черта сульфидных месторождений меди, что имеет важное промышленное значение. Благодаря исключительной способности сульфата меди (СuSO₄) втупать во взаимодействие с сульфидами других металлов и вытеснять их, концентрация меди в зоне вторичного обогащения в 2 – 3 и более раз превышает содержание металла в неокисленных рудах. Вторично обогащенными рудами в зоне цементации могут быть также руды урана, серебра, сульфидного золота, иногда никеля.

Группа месторождений россыпей

Месторождения россыпей формируются в процессе разрушения горных пород и переотложения ценных минералов устойчивых при транспортировке. В россыпях могут концентрироваться только те минералы, которые обладают следующими главными свойствами: 1) высокая плотность, 2) химическая устойчивость в экзогенных средах, 3) достаточная физическая прочность на истирание и дробление. К этой категории относятся следующие важнейшие рудные минералы россыпей(в скобках указаны значения плотности в г/см 3 ): золото (19,3-15,6), платина (19-14), киноварь (8,2-8), колумбит, танталлит (8,2-5,15), гранат (8,6-4,3), топаз (8,6-3,5) вольфрамит (7,7-7,2), касситерит (7,1-6,8), шеелит (6,1-5,9м, монацит (5,3-4,9), магнетит (5,2), ильмиенит (5-4), циркон (4,7), (рутил (4,3-4,2), корунд (4,1-3,9), алмаз (3,5 г/см 3 ).

На месте разрушения коренных источников ценных минералов возникают элювиальные россыпи. При смещении дезинтегрированного атериала формируются делювиальные россыпи, его накопление у подножия склоов может привести к образованию пролювиальных россыпей. Обломочный и гранулированный материал служит основой для образования класса речных или аллювиальных россыпей. Вдоль берегов озер, морей и океанов размещаются прибрежные или литоральные россыпи. Ледниковая деятельность приводит к образованию ледниковых или гляциальных россыпей. В результате деятельности ветра формируются эоловые россыпи.

По форме залежей в месторождения россыпей выделяются плащеобразные, линзовидные, лентообразные, шнурковые и гнездовидные разновидности. Размеры рудных россыпей весьма разнообразны. Мелкие косовые или русловые россыпи верховьев рек гнездовой ли линзовидной формы едва достигают десятка метров по длинной оси; в хорошо проработанных долинах рек прослеживаются в длину на 3 – 15 км, редко более. Океанические литоральные россыпи в виде серии шнурковых залежей Бразилии, Индии, Африки, Австралии прослеживаются в длину на 200-600 км.

Россыпные месторождения имеют важное промышленное значение. На их долю приходится до половины мировой добычи алмазов, титана, вольфрама, олова, существенное количество золота и платины, редких металлов (танталла, ниобия, циркония), редких земель. Кроме того, из россыпей добывают корунд, рубин, сапфир, гранат (наждак), киноварь, янтарь и др.

Группа осадочных месторождений

Осадочными называются местородения, возникшие в процессе осадконакопления на дне водоема.

В отличие от россыпей, главным фактором накопления которых является тангенциальная составляющая поля силы тяжести, осадочные полезные ископаемые формируются под влиянием вертикальной составляющей гравитационного поля Земли. По характеру осадконакопления в группе осадочных выделяют четыре класса: 1) механических, 2) химических, 3) биохимических и 4) вулканогенных осадков.

Осадочные месторождения, особенно морские, как правило, имеют крупные размеры – от десятков до сотен километров и более. Мощность пластов рудных залежей может быть различной — от 0,5 м (угли Донецкого бассейна) до 500м (соли Соликамска).

Осадочные месторождения полезных ископаемых имеют огромное промышленное значение. Среди них известны многочисленные крупные месторождения строительных материалов (гравий, песок, глины, сланцы, известняк, мел, мергель, доломит, гипс, яшма, трепел), ископаемых солей, фосфоритов, руд железа, марганца и алюминия, а также ряда цветных и редких металлов (медь, ванадий и др.). К осадочным принадлежат все месторождения энергетического сырья — уголь, горючие сланцы, нефть, горючий газ, а также некоторые месторождения урана.

Перенос осадочного материала с площади сноса осуществляется в виде: 1) истинных растворов, 2) коллоидных растворов, 3) механической взвеси, 4) волочения по дну. В виде истинных растворов мигрируют соли натрия, калия, магния, кальция, отчасти органическое вещество в виде гуминовых кислот; в растворах рек жаркого климата переносится часть карбонатов кальция, магния, натрия и кремнезема. В форме коллоидов сносятся соединения железа, марганца, алюминия, фосфора, а также ряда малых элементов (урана, хрома, никеля, кобальта, меди и др.). Механическую взвесь речных вод составляют главным образом минералы глин, а также часть соединений железа, марганца, фосфора, щелочно-земельных карбонатов и малых элементов.

Закономерно направленная смена физико-химических условий на поверхности планеты определила одностороннюю направленность процессов формирования осадочных месторождений. Древнейшая атмосфера Земли, изобиловавшая углекислотой, аммиаком и метаном, постепенно превращалась в современную, состоящую на 78% из азота, на 21% из кислорода и незначительной примеси углекислоты. Первичная гидросфера, представлявшая собой раствор соляной, фтористой и отчасти серной кислоты, прошла через этап хлоридных, затем хлоридно-карбонатных и далее хлоридно-карбонатно-сульфатных умеренно кислых вод, превратившись наконец в современные слабощелочные хлоридно-сульфатные воды современных морей и океанов.

В связи с общей эволюцией среды осадкообразования необратимо менялись и формы накопления вещества полезных ископаемых. Среди карбонатных пород в древние этапы преобладали хемогенные доломиты, уступившие затем место хемогенным известнякам, вскоре вытесненным биогенными известняками. Колоссальное накопление кремнисто-железных руд во внутренних частях древних морей сменяется фрагментарными месторождениями карбонатно-окисных руд в краевых частях морей, а затем и на платформах. Бокситы и фосфориты также постепенно приближаются к береговой линии из палеозоя и в значительной мере перемещаются на континенты. Каустобиолиты в докембрии накапливались лишь в виде шунгитов и горючих сланцев, а расцвет угле – и нефтеобразования относится к послепротерозойскому времени. Галлогенные отложения впервые появляются лишь в палеозое.

источник

Горная порода характеризуется как агрегат либо масса, состоящие из одного или нескольких продуктов видов минеральных веществ. Вещество может быть как мягким и рыхлым, так и консолидированным, твердым. Из горных пород различной массы и консистенции слагается земная кора. Изучением горных пород занимается наука петрография. Термин «горные породы» существует с 1798 года, он были предложен русским минерологом Василием Севергиным.

Магматические горные породы, которые также называют магматитами, представляют собой конечный продукт деятельности вулканов (магматической деятельности). В процессе перехода расплавленной магмы в твердое состояние вещество кристаллизуется. Такие породы образуют геологические тела, обладающие разной массой и формой. Магматиты характеризуются различной структурой и составом, на этом и основывается их классификация.

Согласно классификации магматических пород по застыванию выделяют три их класса: вулканические, плутонические и гипабиссальные. Также данные породы подразделяются на отряды, подотряды, виды, семейства и разновидности. Причем разновидности ничем точно не регламентируются, и выделяются учеными лишь при необходимости.

В зависимости от того, на какой глубине происходит затвердевания магматической массы, выделяют три группы пород. Магматические породы также классифицируются по уровню залегания на:

Плутоническими называют породы, которые частично либо полностью образованы в нижнем слое земной коры. К таким породам относится, например, гранит, из которого сложены горные образования, расположенные на итальянском острове Сардиния.

Наиболее распространенными образцами эффузивных образований являются базальтовые плато – горизонтально расположенные базальтовые слои различной плотности и толщины. Эффузивными образованиями также являются натеки лавы, сформированные из вытекшей на поверхность магматической массы.

Интрузивные образования, которые иногда называют «плутоническими» или «плутонами», отличаются темной окраской, и характерной геометрией. Среди них различают батолиты — крупные плутоны, дайки – образования, имеющие трубчатую структуру и тонкие образования большой протяженности – жилы.

Кристаллы данных пород могут иметь различные размеры и структуру. Некоторые из них можно увидеть невооруженным взглядом, мелкие же кристаллы можно обнаружить лишь при помощи специальных оптических приборов.

Структуру крупных кристаллов – тех, которые можно рассмотреть без приборов, называют фанеритовой. Образуются кристаллы с такой структурой в результате прогрессивного постепенного остывания магмы. Характерна для плутонов. Структура, которую можно изучить лишь с использованием микроскопа или лупы, называется афанитовой. Она являются характерной для гипабиссальных и вулканических пород. Образуется в результате стремительного остывания магматической массы.

Во многих магматических породах наблюдается присутствие (в различных соотношениях), как кристаллов, так и стекла, которое относится к некристаллическим веществам. Такие горные породы стеклокристаллическими. Но есть и породы, которые на 100% состоят из кристаллов. Их называют полнокристаллическими. Породы, состоящие исключительно из некристаллического вещества называют стекловатыми.

Полнокристаллические горные породы, как правило, являются плутоническими. Пример – монцонит. Стекловатые породы чаще всего имеют вулканическое происхождение, как, например, обсидиан. Интересно, что чем выше в породе содержание стекла, тем стремительнее остывала при ее образовании магма.

Магматические горные породы имеют разный минеральный состав. Среди них выделяют две основные группы: акцессорные минералы и породообразующие минералы. Как следует из называния, породообразующие минералы составляют большую часть горной породы. Акцессорные при этом составляют, как правило, всего 1-1,5% объема. Однако акцессорные минералы (в различных, часто минимальных количествах) присутствуют в составе породы всегда. Наиболее известные, часто встречающиеся акцессорные минералы это титанит, хромит, монацит, апатит, циркон.

Магматические породы обладают рядом характерных особенностей. Нормальный ряд пород характеризуется присутствием в составе полевых шпатов и кварца. Также для них характерно отсутствие темноцветных щелочных минералов и фоидов. Состав полевых шпатов характеризует состав магматической породы. Например, базиты содержат полевые шпаты, богатые кальцием, а кислые магматиты содержат богатые натрием плагиоклазы. Для кислых пород наиболее характерно присутствием минерала кварца.

Породообразующие минералы, которые богаты кремнием, как правило, имеют светлой окраской. Соответственно, чем больше в породе кремнозема, тем она светлее. Темноцветные материалы, содержащиеся в горной породе, подсчитывают в объемных процентах. Общий процент содержание называют цветным числом. Обоснованное предположение о составе горной породы можно сделать в результате визуального осмотра, основывающегося на подсчете цветного числа, определением структуры и текстуры. На основании этих сведений вывод о составе породы могут сделать не только ученые геологи, но и любители камня.

Метаморфические горные породы — породы, образованные в результате процесса под называнием метаморфизмом. Процесс характеризуется изменения структуры горных пород под воздействием высоких температур давления.

Земная кора постоянно находится в движении, таким образом, осадочные и магматические породы подвергаются высокому давлению, воздействию высоких температур, а также воздействию растворов воды и газа. Под воздействием всех перечисленных факторов осадочные т магматические породы изменяются, образуются метаморфические породы.

Существует несколько видов классификации процессов метаморфизма. Наиболее точная классификация приведена ниже. Метаморфизм бывает:

• ударный (импактный);
• дислокационный;
• гидратации;
• погружения;
• нагревания.

Метаморфизм нагревания характеризуется циркуляцией водных растворов и увеличение давления.

Импактный метаморфизм – процесс, происходящий в результате падения метеоритов и мощных эндогенных взрывов.

Дислокационный метаморфизм характеризуется процессами тектонической деформации.

Изменения, которые происходят в результате нагревания, называют метаморфизмом нагревания.

В ходе взаимодействия водных растворов с горными породами происходит процесс, который называется метаморфизмом гидратации.

Выше описано, что метаморфические горные породы образуются в ходе изменения магматических и осадочных пород. Вследствие этого формы залегания образующихся пород обычно совпадают с формами залегания исходных пород.

Если порода образовывалась в результате метаморфизма осадочных пород, то для них характерна пластовая форма. Если метаморфизму подвергалась магматическая порода, характерно залегание в виде покровов или интрузий.

От того, какого типа порода подвергалась изменению, зависит их название. Так, если изменялась осадочная порода, она получает приставку пара-. Если же она образована из магматической породы – то получает приставку орто-. Примеры – ортогнейсы и парагнейсы.

Существует семь разновидностей текстур:

• катакластическая;
• плойчатая;
• миндалекаменная;
• полосчатая;
• массивная;
• сланцевая;
• пятнистая.

Раздробление и деформация характерны для катакластической текстуры. Сланцевая текстура характеризуется большим распространением пластинчатых, чешуйчатых и листоватых минералов. Плойчатая текстура характеризуется наличием мелких складок, появляющихся под воздействием давления. Если породы чередуются по минеральному составу, то такая текстура называется полосчатой. Массивная текстура характеризуется отсутствием ориентировки минералов, из которых образована порода. Для миндалекаменной текстуры характерны агрегаты овальной и округлой форм.

Осадочные горные породы характерны для поверхностных слоев земной коры. Осадочными породами покрыто более трех четвертей поверхности суши. Данные породы существуют и образуются в результате различных процессов, таких, как выветривание, выпадение из воды осадка (химического и механического), жизнедеятельности организмов, разрушения пород.

Причем, образовываться такие породы могут как в результате одного из перечисленных процессов, так и в результате всех перечисленных факторов.

Основным исходным материалом при образовании осадочных пород служат образовавшиеся за счет разрушения ранее существовавших минералов минеральные вещества. Также материалом служат остатки всех типов пород — как магматических, так и метаморфозных и осадочных. Наука, изучающая осадочные горные породы носит название литология.

Именно в осадочных горных породах очень хорошо сохранились остатки вымерших организмов. По этим остаткам ученые успешно отслеживают и изучают историю развития планеты.

Именно из осадков образуются две крупные группы ОГН – механогенные и хемогенные. Механогенная группа включает в себя обломочные породы и глины. Осадочные породы образуются, в основном, в водных бассейнах, в приповерхностной части планеты и ее поверхности.

Основной и главной частью механогенных пород являются обломочные породы. Интересно, что до сих пор в науке отсутствует конкретное точное определение, что же означает «обломок». То же относится и к гальке, все существующие на сегодняшний день определения не являются точными.

Осадочные породы – самый распространенный на планете класс пород. Когда наука под названием литология только появилась, термин «осадочные породы» подразумевал обломки минералов и пород, а также их окатанные зерна. Однако на данный момент и этот термин также не является точным, потому что окатыши, например, обломками в прямом смысле этого слова не являются.

Осадочные горные породы разделяются на три группы. Интересно, что термин ОГП объединяет три группы образований, которые практически не имеют существенных общих свойств. Исходя из этого и еще нескольких факторов, некоторые ученые считают, что СА термин ОГП является неточным определением и архаизмом. Это мнение также основывается на том, что, например, если скелеты планктонов можно отнести к «осадкам», то скелеты колониальных и донных кораллов уже точно к этой категории отнести нельзя. Таким образом, хотя они и есть в составе ОГП, но «осадками» не являются.

Классифицируются осадочные породы по условиям и механизму образования (генезису). Эта классификация достаточно проста и состоит из четырех категорий:

Стадия, на которой в осадочных породах происходят существенные изменения, называется катагинезом. Основные факторы, вследствии которых происходят такие изменения это вода (а также растворенные в воде компоненты газа и соли), давление, ультрафиолетовое излучение. Интенсивность изменений зависит от физических свойств пород и их состава.

Метагинезом осадочных пород называется стадия, на которой уплотнение пород достигает максимальных величин. На процесс метагинеза влияют те же факторы, что и на процесс катагинеза. Отличительная особенность одна – метагинез происходит при более высоких температурах (от 200 до 300 градусов Цельсия).

источник

Добрый день, дорогой мой читатель. Сегодня я расскажу тебе о том, что такое осадочные и магматические полезные ископаемые, чем они отличаются друг от друга, как образовываются, классифицируются и каковы географические закономерности размещения их не только в России, но и в других частях света.

Полезными ископаемыми можно назвать те вещества и минералы на нашей земле, которые целесообразно и полезно экономически извлекать из ее недр.

Эти полезные образования нашей планеты после переработки используются в промышленности и народном хозяйстве.

Состав полезных ископаемых в литосфере (оболочке) нашей земли различен по структуре и свойствам, и как утверждают ученые-специалисты, включает в себя тысячи скоплений минеральных пород.

Благодаря не всегда видимым, но постоянным движениям земной коры в толще земли происходят различные изменения и преобразования. Под действием геологических (термодинамических) процессов — высоких температур и большого давления постоянно меняется химический состав и сам облик горных пород. Основу их происхождения от общего количества групп составляют:

• более ранние метаморфические породы – 20%,
• магматические породы – 70%,
• осадочные породы – 10%.

Группы этих пород ископаемых имеют свои присущие только им различия, несмотря на то, что предшествуют друг другу.

В результате различных физических явлений в минеральных и органических веществах происходят разнообразные процессы.

Из-за сложных и простых химических реакций изменяются и образуются новые свойства веществ, которые способны происходить как на суше, так и в водной среде.Так метаморфические породы возникли в результате преобразования осадочных и магматических пород и включают в себя два вида –

1. образовавшиеся из магматических пород,
2. образовавшиеся из осадочных пород.

Магматические породы образовались из густой расплавленной магмы или лавы и включают в себя также два вида –

Осадочные породы возникли в результате различных отложений и осаждений и включают в себя уже три вида –

Считается, что в давние времена — около пяти миллиардов лет тому назад разнообразные процессы сформировали нашу землю. В начале, ее поверхность была очень горячей, но постепенно под действием многих атмосферных явлений и природных факторов она начала остывать, образуя теплый поверхностный слой.

Температура поверхности земли стала уже другой, хотя в ее недрах она достаточно мало изменилась и многие вещества по-прежнему находились в расплавленном виде.

Так время от времени из жерла активных вулканов вытекает легкоподвижная раскаленная магма, распространяющаяся порой на многие тысячи километров.

По мере своего продвижения магма вулкана быстро остывает, а в результате некоторых воздействий она меняет свои свойства. Частицы застывшего вещества накапливаясь, осаждаются и уплотняются. В результате выветривания она дробится, крошится и осыпается.

На поверхности и в глубине подвижных слоев протекают различные химические процессы, происходят изменения температуры и давления.

Меняется и сама внутренняя структура веществ минералов, которая приобретает новые геологические свойства к воздействию окружающей среды:

Застывшая горная порода под своим весом со временем вновь погружается в зону высоких температур, где разогреваясь и плавясь, превращается вновь в магму. То есть происходит так называемый кругооборот веществ в природе.

С каждым таким витков по спирали происходят сложные химические преобразования, в результате которых появляются новые вещества.

Основные группы полезных образований, о которых я упоминала чуть выше, — осадочные, магматические и метаморфические горные породы, состоят из различных, минералов и их ассоциаций.

Само название — осадочные породы указывает на то, что возникли они в процессе осаждения различных минеральных веществ из воздушной или из водной среды. Классифицируя их виды, можно сказать, что осадочные породы, это обломочный материал, образовавшийся из огромных каменных глыб и обломков, скатывающихся с горных вершин и их склонов.

Эти горные породы делятся на твердые и рыхлые. Их примеры:

1. рыхлые – это песок и глина,
2. твердые – это глинистые сланцы, песчаники и конгломераты(сцементированные природой округлые камни).

Если задуматься каковы закономерности размещения месторождений этого класса, то можно утверждать, что продукты механического и химического выветривания — пески и глины более всего распространены по всей поверхности нашей земли, как в Австралии, так и в России. Основное применение свое рыхлые породы нашли в строительном деле:

• при бетонировании и производстве черепицы,
• при производстве стекла, посуды и керамики,
• в кирпичном производстве и гончарном деле,
• в изготовлении огнеупорных материалов.

Твердые же спрессованные породы — песчаники, особенно кремниевые и железистые применяются как строительный материал для изготовления точильных камней и жерновов.

Глинистые сланцы отличный строительный материал для шиферной кровли и плит с аспидными досками.

Сцементированные округлые конгломераты также применяются в строительном деле и в укладке дорожных покрытий — галька и гравий, щебень и валуны.

Само название – химические породы указывает на то, что возникли они в результате различных химических процессов путем оседания природных реактивов из водной среды.

Их область распространения также широка, а кроме нашей страны и Австралии, они распространены в Африке и южной Америке. К ним можно отнести такие твердые пористые породы как:

• гипс и известковый туф,
• кальцит и доломит,
• каменная и поваренная соль.

Само название – органические породы говорит о том, что их материалом служили остатки жизнедеятельности живых микроорганизмов, как животных, так и растений.

Их также можно классифицировать на ископаемые угли и известковые породы. Примерами известняковых пород является –

• мел и известняк,
• мергель и туф,
• мрамор и известняк-ракушечник,
• уголь и песчаник,
• нефть и газ.

Белый мел – землистое растирающееся вещество, состоящее из мелких микроскопических скелетных образований панцирей и раковин древних морских организмов.

Используют мел в качестве пишущего инвентаря и для побелки, получения извести и производства цемента, резинотехнических и пластмассовых изделий.

Известняки имеют большую прочность и разнообразие в своем составе, строении и окраске.

Плотный известняк образовался уже из крупных организмов — раковин и скелетных останков животных и растений. Так раковый известняк это типичный ракушечник.

Рыхлую камнеподобную структуру смешанного состава имеют так называемые мергели, которые являются промежуточным звеном между глинами и известняками. Их часто используют в производстве цемента.Все различные ископаемые угли объединяются по типу их образования и происхождения, а также по внешнему виду и свойствам. Все их можно классифицировать так:

1. бурые угли,
2. каменные угли,
3. высококачественные антрациты.

Сюда же можно отнести и землистую торфяную массу – торф, состоящую из многовековых растительных и животных остатков – древесины и листьев, ветвей и мхов, водных растений и планктона.

Эти органические донные отложения водоемов с большим количеством клетчатки образовали илистые биологически активные вещества, которые стали первоосновой в возникновении всех ископаемых углей. Поэтому неудивительно, почему находят на равнинах эти полезные ископаемые.

По окаменевшим останкам древних вымерших организмов и следам их жизнедеятельности можно определить, что за виды растений и животных миллионы лет назад обитали на нашей земле и в какой исторический период.

Само название — магматические глубинные породы указывает на то, что они появились при помощи высокого давления в глубине земной коры из раскаленного расплава вулканической магмы.

В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –

• гранит и габбро,
• лабрадорит и диорит,
• алмаз и кварц,
• обсидиан и диабез.

Излившиеся лавы магматических пород, извержений вулканов при низком давлении и относительно невысокой температуре постепенно продвигаясь и затвердевая, превратились в твердое кристаллизующееся вещество, в котором были растворены газы, жидкости и кристаллы минералов. В их состав входят –

• пемза и базальт,
• вулканический туф,
• оксидиан и андезит,
• слюда и амфиболы,
• липарит и вулканическое стекло.

Некоторые магматические породы особо устойчивы к эрозии, но есть и такие, которые от перепада температур, воздействия солнца, ветра и воды разрушаются, превращаясь со временем в сыпучие обломки осадочных пород. Таковы все осадочные и магматические породы полезных ископаемых.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья об осадочных и магматических полезных ископаемых России и других частей света. Надеюсь, вы узнали из нее много полезного для себя.

Может быть, и вам приходилось в живой природе встречаться с этими полезными ископаемыми или использовать их, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом прочесть. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

источник

1)Изверженные, магматические (первичные) — образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. Они делятся на массивные (глубинные (гранит, сиенит, габбро), излившиеся (базальт, порфиры, диабаз)) и обломочные (рыхлые (вулканический пепел), цементированные (вулканический туф)). В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы. Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: граниты, сиениты, лабрадориты и габбро. Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость: порфиры, базальты, вулканические туфы, пеплы и пемзы. 2)Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Они делятся на: механические отложения (рыхлые (пески, глины, гравий, щебень); цементированные (песчаники, брекчии, конгломераты)); химические осадки (гипс, доломит, ангидрит), органогенные отложения(известняки, диатомит, мел). 3) Метаморфические породы образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Они делятся на измененные изверженные (гнейс) и измененные осадочные (мрамор, кварцит, сланец).

22. Основные виды магматических горных пород, применение, свойства, условия образования.

Они образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. Маг-е г.п. делятся на массивные (глубинные (гранит, сиенит, габбро), излившиеся (базальт, порфиры, диабаз)) и обломочные (рыхлые (вулканический пепел), цементированные (вулканический туф)). В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы. Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: граниты, сиениты, лабрадориты и габбро. Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость: порфиры, диабазы, базальты, вулканические туфы, пеплы и пемзы. Химический состав изверженных горных пород разнообразен и состоит в основном из кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия и натрия. По содержанию кремнезема эти породы разделяют на. кислые (85—65%), нейтральные (65—52%), и основные (52—35%). Кислые горные породы богаты соединениями кремния, калия, натрия и отличаются светлой окраской; основные породы содержат много кальция, магния, железа и окрашены чаще в темный цвет. Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени — оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы. Цвет магматических пород зависит от их минерального и химического состава, то есть от содержания в них темно- и светлоокрашенных минералов. Структура: различают 1)полнокристаллическую (равномернозернистую, неравномернозернистую) и 2)неполнокристаллическую (порфировую, стекловатую) структуры.

Благодаря своим высоким механическим показателям и эксплуатационным свойствам магматические г.п. широко используют для облицовки фасадов, отделки общественных зданий, внутри помещения, при создании монументальных сооружений.

23. Основные виды осадочных горных пород, применение, свойства, условия образования.

Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Они делятся на: механические отложения (рыхлые (пески, глины, гравий, щебень); цементированные (песчаники, брекчии, конгломераты)); химические осадки (гипс, доломит, ангидрит), органогенные отложения(известняки, диатомит, мел). 1)Один из способов формирования этих горных пород – химические осадки, образующиеся в процессе высыхания озер и заливов. В результате в осадок выпадают различные соединения, которые со временем превращаются в травертин, доломит. Общая особенность этих пород – пористость, наличие трещин, растворяемость в воде. 2)К обломочным (механические отложения) осадочным породам относятся сцементированные отложения (песчаники, брекчии, конгломераты) и рыхлые (пески, глины, гравий и щебень). Сцементированные отложения образовались из рыхлых. Например, песчаник – из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия – из сцементированного щебня, а конгломерат – из гальки. Еще известны породы органического происхождения – известняки, мел, каменный уголь, торф, доломит. Они образуются в результате жизнедеятельности животных организмов и растений.

Применение:Конгломераты, брекчии и песчаники используют для фундаментов, подпорных стенок, тротуаров, а особо стойкие — для облицовок; кроме того, из песчаников делают щебень для бетонов и дорожных покрытий. Известняки используются в качестве щебня для бетона, сырья для получения извести и цемента. Мел используют при производстве извести, цемента, стекла и благодаря высокой дисперсности для приготовления красок и шпатлевок. Диатомиты и трепелыприменяют как гидравлическую добавку к вяжущим. Их также используют при производстве теплоизоляционных материалов.Магнезит используют для получения огнеупорных материалов и магнезиальных вяжущих.Доломит применяют в качестве строительного камня и щебня для бетона.

24. Основные виды метаморфических горных пород. Условия образования, свойства, применение.

Метаморфические породы образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Они делятся на измененные изверженные (гнейс) и измененные осадочные (мрамор, кварцит, сланец). Среди метаморфических пород различают массивные (зернистые), к которым относятся мрамор и кварциты, а также сланцеватые – гнейсы и сланцы. Сланцеватость понижает строительные свойства метаморфических пород, в частности морозостойкость и прочность, но придает им способность относительно легко раскалываться по плоскостям сланцеватости на более или менее тонкие слои. Зернистые породы отличаются очень высокой плотностью по сравнению с осадочными породами, из которых они образовались.Минеральный состав метаморфических пород часто идентичен исходным магматическим или осадочным породам.В строительстве из метаморфических пород применяют гнейсы, глинистые сланцы, мраморы, кварциты. Гнейсы используют в виде бутовых плит для кладки фундаментов, устройства тротуаров, облицовки набережных, каналов.Глинистые сланцы легко раскалываются на тонкие ровные плитки, применяемые как кровельный материал (природный шифер). Мраморы широко применяют для внутренней облицовки стен, изготовления ступеней, подоконных досок и других изделий. Кварциты применяют для наружной облицовки повышенной стойкости.

25. Фактура камня: 1)ударная – скала, бугристая, рифленая, бороздчатая, точечная (молоток-бучарда); 2)образивная – пиленая, шлифованная, лощеная, полированная; 3)УЗ и терморезаками – полученная под воздействием ультразвука, и под воздействием терморезаков. Полированная фактура — гладкая поверхность камня с зеркальным блеском, четко отражающая детали предметов. Достигается применением специальных абразивов. Полностью выявляет природный цвет и рисунок камня. Существуют виды природного камня, отполировать которые не возможно. Термообработанная фактура —шероховатая поверхность, такая фактура камня достигается воздействием пламени высокой температуры, от нагрева зерна камня отслаиваются, образуя поверхность со следами шелушения. Бучардованная (бучардированная) фактура —точечная фактура обработки камня. Образуется путем воздействия на поверхность природного камня ударами твердосплавного инструмента. В итоге образуются полосы, которые препятствуют скольжению, при этом неровность рельефа не должна превышать 5 мм. Акваобработанная фактура —появляется вследствие воздействия на камень струей воды под высоким давлением. Колотая фактура. Образуется после раскола камня по линии наименьшего сопротивления. Типичный пример — поверхность брусчатки. Пиленая фактура — шероховатая поверхность камня с продольными канавками. Образуется после распиловки блоков природного камня на крупноформатные плиты (слэбы) или плитку. Шлифованная фактура — ровная, слегка шероховатая поверхность камня со следами обработки абразивным инструментом. Достигается шлифовкой поверхности изделия после распиловки. Лощеная фактура — гладкая матовая поверхность камня с явно выраженным рисунком. Образуется путем обработки более тонкими абразивами. Рифленая фактура отличается наличием непрерывных параллельных борозд, располагаемых без строгой прямолинейности и получаемых при помощи строгальных станков или ручного инструмента (троянки). Травленая фактура —изделие из камня помещают в кислоту, например, азотную. Обоженная фактура — достигается обжигом всего камня, не только его поверхности. Фактура естественной скалы —облицовочный камень больших размеров с такой фактурой во множестве использовался при облицовке «сталинских» домов и мостов постройки тех лет. Расщепленная фактура — образуется при производстве кровельного сланца. Точеная фактура —образуется путем помещения камня в абразивные смеси. Так, например, достигается эффект античного мрамора.

26. Правила отделки фасада зданий природным камнем. 1. Если планируется произвести облицовку природным камнем, плиты которого имеют площадь более 400 см2, а толщину более 10 мм, необходимо крепить плиты к основанию конструкции, а промежуток между конструкцией и облицовочными блоками заполнять раствором либо, если облицовочные плиты отстают от поверхности, которую следует облицовывать, оставлять промежуток незаполненным. 2. Если их размер не превышает 400 см2, а толщина, соответственно, меньше 10 мм облицовочные материалы крепятся к конструкции посредством раствора или мастики. Также следует поступить, если поверхность, которую требуется облицовать, является горизонтальной или наклонена (но не более 45˚). 3. Если же вы отделка природным камнем производится одновременно с кладкой стен, то закрепить облицовочный материал необходимо непосредственно на кладочный раствор. 4. Внутри дома облицовочные каменные плиты обычно крепят с применением той или иной сухой строительной смеси — в зависимости от типа поверхности и рабочего материала. Существует также метод создания так называемого вентилируемого фасада, который используют, если необходимо сохранить тепло в здании или, напротив, отвести лишнее. При этом на небольшом расстоянии от основной стены устанавливается жесткая металлическая конструкция, на которую без применения раствора крепятся облицовочные каменные плиты. 5. Выставлять облицовочные плиты следует начиная снизу от угла конструкции, на которую будет наноситься облицовка. 6. Осуществляя отделку природным камнем, наносят клеящую прослойку (мастику или раствор) равномерно по всей поверхности и только потом укладываем блоки природного камня. 7. При облицовке с использованием плит различной структуры (шлифованной, точечной, бугристой и так далее) либо блоков с так называемым скальным рельефом, важно обеспечить дополнительную защиту вертикальных швов, заполнив их раствором или специальным герметиком (на глубину около 20 мм). 8. После облицовки цоколя природным камнем, облицовки камина природным камнем, или же отделки фасадов природным камнем следует удалить выступившие излишки мастики или раствора.

27. Теплоизоляционные строительные материалы, получаемые из камня. Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных технических применений. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Т-й материал получаемый из камня называется минеральной ватой. Минеральная ватапредставляет собой тонкие и гибкие волокна, полученные при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава. В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы — диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от многих других ТИМ, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью. К тому же минераловатные ТИМ обладают устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа. Теплопроводность минераловатных изделий складывается из трех составляющих: теплопроводности волокон, теплопроводности воздушной среды и влаги, находящихся между волокнами, а также передачи тепла лучеиспусканием. Важное свойство минераловатных материалов – очень малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Минеральная вата обладает низкой гигроскопичностью: содержание влаги в изделиях из нее при нормальных условиях эксплуатации составляет 0,5% по объему. Изоляционные материалы из минеральной ваты отличаются высокойхимической стойкостью. Более того, минеральная вата является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Применяется в качестве теплоизоляционного материала для стен, в качестве основания под рулонные и мастичные кровли, в конструкциях перекрытий и полов, в фасадных системах наружного утепления и т.д.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

источник