Тема природные каменные материалы Цель Изучение происхождения

Тема: природные каменные материалы.

Цель. Изучение происхождения, строения, свойств и применения минералов и горных пород. Классификация и петрографические характеристики горных пород.

Главные вопросы Понятие о минералах, горных породах, ПКМ. Классификация горных пород. Породообразующие минералы. Физико-механические свойства минералов. Классы минералов. Петрографические характеристики горных пород.

ПКМ- как строительный материал был известен с глубокой древности. Благодаря высокой мех. прочности, долговечности, красивой текстуре его широко применяли при строительстве самых различных зданий и сооружений. Из глубины веков пришли к нам памятники архитектуры возведенные из ПКМ: пирамиды, средневековые замки, храмы, соборы, церкви. Наиболее древние сооружения из ПКМ мегалитические культовые сооружения – менгиры, состоящие из одного блока; дольмены и кромлехи – явились первыми зданиями, имеющими внутреннее пространство, масштаб, ритм.

Кромлех Стоунхендж.

Дольмены.

Замки Англии.

Замки Италии.

Замки Польши.

Замки Франции.

Замки, соборы, церкви, крепости России.

Выборгский замок.

Петропавловский собор

Покровский собор

Крепость «Орешек» .

Тобольский Кремль.

мономинеральные 2 признака: полиминеральные *гомогенное вещество, *продукт природных физ. -хим. процессов. получаемые ПКМ ГП Мех. обработ. состоят из Хар-ся постоянным: составом, строением, свойствами. Минералов Хим. состав. Свойства: цвет, блеск, спайность, твердость.

минералы Горные породы Природные каменные материалы

Минералы. Минерал - это однородное (гомогенное) вещество образовавшееся в земной коре в результате природных физико-химических процессов. Каждый минерал обладает комплексом только ему присущих свойств и признаков. К ним относятся: химический состав и строение, плотность, твердость, спайность, оптические свойства блеск, цвет, светопреломление и др. ) По этим признакам идентифицируют минералы.

Минералы отличаются от других веществ по двум признакам: 1. минералы однородные (гомогенные) вещества; 2. минералы только продукты природных физикохимических процессов.

Горные породы- это природные образования состоящие из одного (мономинеральные) или из нескольких минералов (полиминеральные). Например: Гипс, доломит- мономинеральные Гранит – полиминеральный (кварц, слюда, полевой шпат).

Горные породы характеризуются: постоянным составом, строением, свойствами. !!!С экологической точки зрения !!! горные породы требуют исследований для определения радона, ибо большая концентрация небезопасно для здоровья человека.

ПКМ. Природными каменными материалами называют материалы получаемые из различных горных пород путем их механической обработки (дроблением, раскалыванием, распиливанием и др. )

ПКМ используют в качестве: * стенового материала- блоки, штучные камни из туфа, известняка и др. ; * сырья- для получения большинства сырья строительных материалов (стекла, керамики, минеральных вяжущих веществ); *рыхлых обломков- гравий, щебень, песок используют как заполнители для бетонов и растворов.

Породообразующие минералы. В природе найдено более трех тысяч минералов, но лишь 50 из них участвуют в образовании горных пород и носят название породообразующих. Главные минералы: оливин полевой шпат слюда кварц

Физико – механические свойства *цвет *блеск оптические свойства *спайность *твердость *плотность *излом *выветриваемость

Блеск минералов. Блеск –способность минералов отражать своими поверхностями свет. Различают блеск: *металлический (пирит) *стеклянный (кварц) *шелковистый (гипс) *перламутровый (мусковит) *жирный (тальк) и др.

Спайность. Спайность – способность минералов раскалываться по определенным направлениям с образованием ровных, гладких и блестящих поверхностей. Например: слюда, кальцит. Спайность характерный признак минералов, имеющих кристаллическое строение. При отсутствии спайности минерал под ударом, раскалывается по случайным, неровным поверхностям. Например у кварца.

!!!Спайность отрицательное свойство т. к. уменьшается стойкость и прочность соответствующей горной породы и ухудшает ее обрабатываемость (шлифовку, полировку).

Излом – характер поверхности раскола минерала. Различают : раковистый (кварц), землистый (мел), зернистый (мрамор) и др. Выветриваемость - это подверженность минералов(и ГП. ) разрушению под действием атмосферных факторов(газов, воды, смены температур, растительных и животных организмов).

Твердость –степень сопротивления минерала внешнему механическому воздействию. Метод определения твердости – царапание одного минерала другим. Принята шкала Мооса из 10 минералов, в которой каждый последующий царапает все предыдущие. Шкала предложена в 1811 г. немецким минерологом Фридрихом Моосом.

Шкала Мооса. Номер минерала по шкале Мооса. минерал Ориентиро Предмет, вочная оставляющий твердость в царапину на данном МПа. минерале. 20. Мягкий карандаш. 360. Гипс. Ноготь. 1 090. Медная монета. Кальцит. 1 890. Железный гвоздь. Флюорит. 5 360. Острие ножа. Апатит. Полевой шпат. 7 950. Стекло. 11 200. Острие напильник Кварц. 14 270. Наждачный круг. Топаз 20 600. Алмаз. Корунд. 100 600. Не царапается нич Алмаз. 1. Тальк. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Классы минералов. Все минералы в зависимости от их химического состава делятся на классы. Классы минералов класс силикатов слюда оливин класс оксидов кварц опал класс сульфатов ангидрит гипс класс сульфидов пирит

Классификация горных пород. Горные породы классифицируют по происхождению: магматические (первичные) метаморфические (видоизмененные) осадочные (вторичны) под действием температур, давлений, минерализованных вод.

Магматические ГП. – образовались в результате медленного застывания магмы. В зависимости от условий остывания магмы ГП. делятся на глубинные и излившиеся. Осадочные ГП. – образовались на поверхности суши и на дне морей, озер, рек за счет накопления продуктов разрушения других пород (выветривание первичных ГП. )и остатков организма. Метаморфические ГП. – образовались в результате видоизменений структуры магматических и осадочных ГП. под действием высоких температур, больших давлений и минерализованных вод.

Петрографические характеристики горных пород. При изучении ГП (наряду с их физическими, механическими, технологическими, эксплуатационными свойствами следует рассматривать их важнейшие петрографические характеристики: цвет, структуру, текстуру

Петрографические характеристики ГП Цвет ГП. - цвет минерала - химический состав - примеси Например: - белый мрамор состоит из доломита и кальцита, имеющих белый цвет; - серые тона мрамора определяются присутствием углистых и др. органических частиц; - розовые – солей марганца

Структура ГП. - кристаллическая (мраморы, кварциты) - скрыто- кристаллическая (базальты) -зернисто-кристаллическая (граниты) - порфировая (порфиры) и др. Структура включает так же форму и размеры.

Текстура ГП Зависит от взаимного расположения минералов, составляющих ГП. Бывает: -плотная – высокая прочность, устойчивость; -сланцевая; -пористая; -полосчатая; -ячеистая и др. Текстура включает так же наличие пор, микротрещин.

алмаз

Природный алмаз.

Корунд (рубин, сапфир)

Kорунд

оливин

кварц (опал)

Наждак – горная порода с мелкозернистой структурой, содержащая 6 -70% корунда.

Домашнее задание Рассмотреть свойства минералов и горных пород в табличной форме. Подготовка к лабораторной работе.

Важнейшие породообразующие минералы минерал Кварц Слюда Каолинит Полевой шпат класс цвет Структура ρ кг/м 3 химич. состав Твердость происхо ждение Др. характеристики

ГП. Важнейшие горные породы гранит габбро туф вулк. мергель гипс мрамор известняк -ракуш. кварцит глинист сланец цвет минералы ρср R W входящ в кг/м 3 сж. % состав ГП. МПа Струк- др. тура харки. проис обл. хожде прим. ние. в стр-ве.

Благодарю за внимание.