Горные породы и породообразующие минералы.

Изучение свойств природных каменных материалов зна­чительно облегчает-ся, если основываться на классификации горных пород, учитывающей их происхо-ждение (генезис). Принципы такой классификации были предложены еще М.В. Ломоносовым в 1763 г., в дальнейшем, по мере разви­тия геологии, эта классифи-кация была доработана академи­ками Ф.Ю. Левинсон-Лессингом, А.П. Карпинс-ким и др.

Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образо-вания, а эти условия предопределяют об­щий характер строения пород данной груп-пы; строение же оп­ределяет ряд их важнейших свойств, а следовательно, облас­ти и условия применения природных каменных материалов из той или иной породы в строительстве.

Согласно генетической классификации, горные породы подразделяются на три основные группы: изверженные или магматические (первичные), осадочные (вторичные), мета­морфические (видоизмененные) (таблица).

Изверженные или магматические (первичные) горные по­роды образовались в результате охлаждения и затвердевания огненножидкой лавы (магмы) в недрах зе-мной коры или на поверхности земли. Условия охлаждения магмы были разные, что привело к образованию изверженных горных пород с раз­личным минеральным составом, строением и свойствами. В за­висимости от места образования выделя-ют: массивные — глу­бинные и излившиеся плотные и излившиеся пористые (вул­канические породы).

Глубинные (интрузивные) породы образовались в резуль­тате медленного ос-тывания магмы на большой глубине от по­верхности земли в условиях значительно-го давления вышеле­жащих слоев земли. К числу важнейших глубинных горных по­род, применяемых в строительстве, относят; гранит, сиенит, диорит, габбро и лаб-радорит.

Плотные излившиеся (эффузивные породы) образовались в верхних горизон-тах земной коры или на ее поверхности при отсутствии давления и быстром охлаж-дении магмы. Плотные излившиеся горные породы по показателям свойств близ-ки к глубинным горным породам. В зависимос­ти от химического состава магмы к этой группе относят квар­цевый и бескварцевый порфир, андезит, трахит, диабаз и ба­зальт.

Пористые излившиеся породы (обломочные и цементированные) образова-лись при извержении вулканов, когда на по­верхность земли под большим давлени-ем выбрасывались час­тицы раздробленной магмы. Магма, быстро охлаждаясь и уде-р­живая газы при снижении давления, приобретала стеклооб­разное пористое стро-ение. При скоплении продуктов вулканических извержений в виде отдельных об-ломков возникали обломочные рыхлые по­роды — пемзы, вулканические пески и пеплы. Если же об­ломки попадали в расплавленную магму до ее остывания или со временем слеживались, образовывались сцементирован­ные породы (вулканичес-кие туфы, трассы, туфовые лавы).

Осадочные горные породы образовались в результате хи­мических, физико-механических и биохимических процессов, протекающих в поверхностной зоне зе-мной коры. По преобладающему способу осаждения минеральных и органических образований выделяют три основные группы оса­дочных пород: механические отло-жения, химические осадки и органогенные отложения.

Механические отложения рыхлые (глина, песок, гравий) образовались в ре-зультате разрушения и накопления облом­ков горных пород. Часть из них подвер-галась в дальнейшем цементированию различными природными цементами и воз­никали цементированные породы: песчаники, конгломераты, брекчии.

Химические осадки — гипс, доломит, магнезит и некото­рые виды извест-няков — образовались в результате кристал­лизации солей из водных растворов в замкнутых водоемах в условиях сухого климата или в местах выхода минерализо­ванных источников на земную поверхность.

Органогенные отложения — известняки, мел, диатомит и трепел — обра-зовались в результате отмирания и преобразова­ния остатков некоторых водорос-лей и животных организмов (скелеты губок, кораллы, панцири и раковины и др.) с последу­ющим их уплотнением и цементацией.

Метаморфические (видоизмененные) горные породы обра­зовались в результате преобразования осадочных или извержен­ных пород под действием высоких темпера-тур и больших дав­лений. В условиях метаморфизма менялся минеральный состав пород, происходила перекристаллизация минералов (без их плав­ления), изменялась их структура и формировались новые поро­ды, обычно более плотные, чем исходные осадочные. Из мета­морфических пород в строительстве применяются гнейсы, мра­моры, кварциты и глинистые сланцы.

Горные породы состоят из минералов. Минерал — это при­родное тело, од-нородное по химическому составу, строению и физическим свойствам, образующе- еся в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре.

По распространенности в природе все минералы разделя­ют на породообразу-ющие (т.е. те, из которых, главным обра­зом, состоят горные породы), второстепен-ные (содержание их в горных породах не превышает 1 %) и редкие, встречающи-еся крайне редко в небольших количествах.