Горные породы, класс оксидов и гидроксидов (кремния и железа), сульфатов и сульфидов

Горные породы состоят из минералов в определенном сочетании. В зависимости от условий образования все горные породы подразделяют на три группы: магматические, метаморфические и осадочные. Каждая горная порода имеет свои характерные признаки. Внешние признаки обусловлены строением и текстурой. По ним распознают горные породы.

К классу оксидов и гидроксидов относятся минералы, образованные соединениями металлов и полуметаллов с кислородом, с гидроксильной группой и/или водой. Подобные соединения могут образовывать около 30 химических элементов. Такие минералы очень широко распространены в природе и играют большую роль в строении литосферы. Известно около 200 представителей класса оксидов и гидроксидов. Они составляют примерно 5 % литосферы и около 17 % земной коры. Самым широким распространением пользуется оксид кремния. Многообразны оксиды и гидроксиды железа.

В группу оксидов кремния входят кварц, халцедон, опал. Для кварца характерны большая твердость, неровный излом, отсутствие спайности. Этот минерал входит в состав магматических (гранит и др.) и метаморфических (гнейсы, кварциты и др.) горных пород. Халцедон — аморфный минерал с матовым блеском, образуется из водных растворов, имеет форму желваков, конкреций, сталактитов, разнообразную окраску. Опал — водный оксид кремния. Образуется при выветривании силикатов, а также при химическом осаждении из растворов.

В группу оксидов железа входят гематит, магнетит, лимонит. Гематит— красный железняк. Содержит около 65 % железа. Образует залежи различных генетических типов месторождений (изверженных, метаморфических, гидротермальных). Магнетит, или магнитный железняк — соединение, имеющее различное происхождение — магматическое, гидротермальное и др. Для магнетита характерны магнитность, черный цвет, металлический блеск и отсутствие спайности. Лимонит — бурый железняк, главным образом распространен в верхних слоях земной коры, образуется при выветривании магнетита и гематита, а также на дне озер, болот и в почвах. Цвет чаще лимонно-желтый, но встречается и черный.

К классу сульфидов принадлежат минералы — сернистые соединения металлов, представляющие особый практический интерес, так как именно они являются главными рудообразуюшими минералами руд цветных металлов и часто выступают как носители золота. Сульфиды обычно образуют плотные сплошные мелко- и крупнокристаллические массы, могут встречаться в виде прожилков, гнёзд или в виде отдельных кристаллов. Как правило, имеют чёрную или тёмную черту, металлический блеск, высокую электропроводность. Основная часть сульфидов обладает высокой плотностью (до 8,5 г/см3). Большинство сульфидов имеет гидротермальное происхождение. Некоторые могут кристаллизоваться из магмы. Иногда они возникают и в результате экзогенных процессов, например в зоне окисления рудных месторождений, а также осадочным путём. Сульфиды обнаружены в метеоритах и в образцах лунного грунта. Содержание их в земной коре невелико и составляет около 0,15%. Наиболее широко распространены сульфиды железа (пирит), меди (халькопирит), свинца (галенит), цинка (сфалерит) и некоторые другие.

Сульфаты — минералы, представленные солями серной кислоты: гипс, мирабилит и др. Гипс — минерал осадочного происхождения. Имеет белую окраску, но при наличии примесей бывает серым, розовым, синим. Размолотый гипс применяют для мелиорации солонцов, снижения щелочности почв. Жженый гипс (алебастр) используют как строительный материал и в медицине. Красивую разновидность волокнистого гипса — селенит — используют как поделочный камень. Мирабилит — глауберова соль. Образуется в соляных озерах при испарении воды. При температуре выше 33°С превращается в безводный сульфат натрия — тенардит. Приметают в медицине как лекарственный препарат, используют для приготовления соды.

Магматические горные породы: свойства, применение

Магматической определяется порода, образовавшаяся в результате охлаждения и затвердевания магмы. Магматические породы разделяются на интрузивные (внедрившиеся в толщи горных пород) и эффузивные (излившиеся). Магматические горные породы наиболее применяемые в строительстве, характеризуются повышенной плотностью и морозоустойчивостью. Магматические породы наряду с метаморфическими относятся к разряду кристаллических и характеризуются инфранизкой пористостью, не превышающей 2-5%. Следовательно, их плотность зависит преимущественно только от совокупного минерального состава. То есть диапазон изменения плотности магматических пород находится в интервале предельных плотностей породообразующих минералов кварцево-апатитовой группы (2,5-3,5 г/см³). При этом плотность у интрузивных пород в 1,1-1,3 раза больше чем у эффузивных. К основным видам горных магматических пород относятся: гранит, сиенит, габбро, лабродорит.

Гранит - эта зернисто-кристаллическая порода состоит из кварца, полевого шпата, слюды и характеризуется большой морозостойкостью, сопротивлением ветровому выветриванию, небольшим поглощением влаги. Гранит применяется для облицовочных наружных работ, изготовления ступеней, бортиков и щебня для бетона высокой прочности.

Сиенит – данная порода аналогична по составу граниту за исключением кварца, который замещается в сиените щелочным полевым шпатом. Сиенит несколько мягче гранита, лучше поддается полировке и более вязок. Используется аналогично граниту.

Диорит - состоит по большей части из полевого шпата с примесью роговой обманки. Отличается высокой вязкостью, хорошо поддается полировке. Диориты применяются в основном в дорожном строительстве.

Габбро и базальт - самые прочные и стойкие горные породы, состоящие из полевого шпата и минералов. Свойства и применение аналогично диориту.