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.
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).
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.
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.
