Магматические (изверженные) горные породы своим образованием обязаны магме, после того как она изверглась из недр Земли, охладилась и застыла. Они представляют земную кору на 90 и более процентов. А вся земная поверхность — это осадочные и изверженные горные породы. В глубь Земли они простираются почти на 15 км.
Основные изверженные горные породы, условия образования
В результате тектонической деятельности некоторые части раскаленной магмы прорываются в верхние земные слои.
Вам будет интересно:Горьковская ГЭС в России
Если в процессе остывания извергающихся структур они не успевают кристаллизоваться, то такие породы представляют собой некристаллизированную целую структуру. Это, как правило, пемза или обсидиан.
Изверженные (магматические горные породы) принято делить на обломочные и массивные. Первые образуются посредством разрушения вторых.
Исходя от условий образования изверженных пород, глубины их залегания, они подразделяются на крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые и микрозернистые.
Так как эти породы возникают из магмы при разнообразных условиях остывания и затвердения, их принято разделять на эффузивные (излившиеся) и интрузивные (глубинные).
Вам будет интересно:Принцип действия электрической кран-балки
Горные породы массивные
Образовались вследствие того, что раскаленная магма медленно остывала на значительной глубине в условиях большого давления. Это привело к полной кристаллизации излившихся пород. Они представлены гранитами, сиенитами, габбро и диоритами. Изверженные глубинные горные породы эти отличаются значительной плотностью, у них выраженная крупнокристаллическая структура.
Гранит
Гранит представляет из себя самую известную глубинную изверженную горную породу. Состоит он, как правило, из кварца, слюды, полевого шпата. В некоторых случаях слюду заменяют темные, железистые, магнезиальные минералы.
Расцветка гранита находится в прямой зависимости от его основной составляющей – полевого шпата и минералов темных оттенков. Может приобретать красные, серые и иные оттенки.
Гранитные зерна обладают высокой степенью спаянности. Вследствие этого изломы его идут по зернам минералов. Высокая прочность, устойчивость к выветриванию и к морозу выделяют гранит как материал, обладающий исключительными строительными характеристиками. Он повсеместно используется для изготовления различных изделий. Среди них — облицовочные плиты, лестничные пролеты, бордюрные камни и т. п. Широко применяется он в строительных работах как производная щебня различных фракций. Нашел свое применение гранит в возведении гидротехнических конструкций, а также в монументах и памятниках.
Вам будет интересно:Эсминец «Настойчивый» балтийского флота России
Его высокие физические механические характеристики влияют на его долговечность. Она может достигать более полутора тысяч лет.
Сиенит
Это изверженная горная порода состоит из шпата полевого (ортоклаза) в сочетании с каким-либо иными материалами, окрашенными в темные цвета. По своему строению сиенит схож с гранитом. Однако он более мягок в обработке. Лучше полируется, так как обладает большой вязкостью. Применяют сиенит в тех же областях, что и гранит. Между гранитом и сиенитом имеется и усредненная структура, именуемая гранисиенитом.
Диорит
Горная порода диорит несколько плотнее, чем гранит. Обычно окрашена в оттенки зеленого цвета. Этот материал очень трудозатратен при обработке. Имеет значительное сопротивление к истиранию, прекрасно полируется, практически не выветривается. Основные области применения — дорожное строительство, облицовочные панели.
Габбро
Представляет собой кристаллическую изверженную горную породу, которая состоит из плагиоклаза и минералов темных оттенков. Иногда в структуру габбро бывают включены биотит и обманка роговая. Цвета этого минерала — серые, зеленые до черного. К габбровым породам относится и лабрадорит.
Габбро отличается очень высокой плотностью. Устойчив к выветриванию, трудно обрабатывается, но полировку сохраняет долго. В основном этот материал применяют в строительстве гидротехнических сооружений, в производстве щебня, в облицовочных плитах.
Лабрадорит, который является достаточно красивым материалом, благодаря его расцветкам широко используется в облицовочных работах.
Излившиеся породы
Вышедшие на поверхность земли изверженные вулканические горные породы, как и глубинные, имеют те же физические и механические свойства. Однако у них мелкокристаллическая и стекловатая структура. Они образуются вследствие выхода магмы на поверхность с последующим ее застыванием. К таким породам относятся кварцевый порфир, трахит, диабаз, базальт.
Кварцевый порфир
Является фактически аналогом гранита. Структура его стекловатая, в ней присутствуют вкрапления крупных кварцевых зерен. Выветриваясь, они выпадают из его породы. Обычно этот материал применяют как щебень или штучный камень.
Трахит
По своему химическому и минералогическому составу порода эта очень похожа на порфир. Образовалась на поверхности Земли в значительно более поздние геологические периоды. Минерал отличают высокая пористость и низкие прочностные характеристики.
Диабаз
Фактически аналог габбро. Очень прочный материал. Обычный цвет его — темно-серый. Прекрасно полируется. В основном используют как исходный материал для производства щебня. Из диабаза делают штучные камни, плиты, брусчатку. Имеет место его использование и как облицовочного материала. При правлении диабаза (1200-1300 градусов Цельсия) из него льются разнообразные изделия. Этот материал (плавленый диабаз) устойчив к воздействию кислот и щелочей. Имеет высокие диэлектрические свойства.
Базальт
По своим химическим и механическим параметрам является фактически полным аналогом габбро. Цветовые оттенки у базальта темные. В своем составе содержит небольшое количество вулканического стекла. Очень плотный минерал. С учетом их высокой прочности и твердости базальтовые камни используют как материал для дорожного покрытия. Нашел он свое применение и в каменном литье.
Обломочные породы
Образуются вследствие осаждения обломков из магматических пород. Имеют зернистую структуру с присутствием зерен различных размеров. Подразделяются на породы рыхлые, к которым относятся вулканические пеплы, пемза, и цементированные (представлены вулканическим туфом).
Пемза
Образуется при остывании магмы, когда происходит быстрый и интенсивный выход из нее газов, которые при этом ее вспучивают. Этот процесс ведет к возникновению пористой стекловидной породы. Расцветки у пемзы разнообразные, в основном это структуры серого, черного или белого оттенков. На 70 % порода представлена кремнеземом и на 15 % - глиноземом.
Обычно она образует фракции от 5 до 50 мм в диаметре. Плотность пемзы невысокая, а пористость достигает 80 % объема. Нашла эта порода применение в качестве щебня для создания бетонов легких фракций, как теплоизоляционный материал.
Вулканический пепел
Это порошок серого, черного цвета. Используется как составляющая структура для цементных растворов или легких бетонов, в качестве минеральных добавок к вяжущим строительным растворам.
Вулканические туфы
Образуются при застывании жидкой лавы, когда к ней добавляются песок и пепел. Вследствие быстрого остывания получаются стекловидные структуры. Цвет в основном розовый, с фиолетовыми оттенками.
Используют вулканический туф как песок и щебень для легких бетонов. Из него делают стеновые блоки, активные добавки к цементу.
С учетом того, что туф наделен хорошей морозостойкостью, а также отличается декоративными качествами, его используют как облицовочный материал для фасадов сооружений.
Способы добычи
Изверженные горные породы в строительстве нашли широкое применение. Добыча природного камня происходит в местах значительного их залегания (месторождения). В зависимости от разных условий, способы выработки бывают следующими:
- буровзрывной;
- буроклиновой;
- камнерезный.
Буровзрывной способ представляет собой последовательность мероприятий, среди которых - бурение шпуров в забоях, закладка в них зарядов с последующим взрыванием. Таким образом осуществляется отбойка породы от массива. В основном применяется для твердых изверженных пород.
При клиновом методе по периметру камень обрабатывается пневматическими перфораторами. В образовавшиеся углубления вводят гидравлические или механические клинья, с помощью которых осуществляется раскол породы по заданной плоскости. Применяется в основном по отношению к слоистым породам и имеющим трещины.
В случае с камнерезным способом используются специальные камнерезные машины, имеющие твердосплавные дисковые пилы. Применяются для работы с мягкими породами.