Важнейшие изверженные горные породы.

Свойства изверженных пород в значительной мере зави­сят от химического состава. В зависимости от содержания крем­незема в свободном и химически связан-ном состоянии эти по­роды подразделяются на кислые (SiO₂ > 65%), средние (SiO₂ — 50 - 65%) и основные (SiO₂ < 50%). Так как магма с одинако­вым хими-ческим составом могла отвердевать в глубине или изливаясь на поверхность, то ка-ждой глубинной породе мо­жет соответствовать аналогичная излившаяся порода. По мере увеличения основности горных пород, т.е. по мере перехода от гранита к габ-бро или от порфиров к диабазам, возрастают плотность, прочность, ударная вяз-кость, и цвет породы стано­вится темнее.

Глубинные породы. Граниты — наиболее распространен­ные из всех маг-матических пород на земле. Это глубинная кислая горная порода. В граните легко различить невоору­женным глазом три минерала: кварц (20 - 40%), полевые шпа-ты (40 - 70%) и слюды, мускавит и биотит (5 - 20%). Гра­ниты имеют ярко выра-женное зернистокристаллическое строение (рис. 3.1, а).

Рис. 3.1. Строение изверженных горных пород: а — зернисто-кристалли-ческое строение гранита (К — кварц; О — ор­токлаз; С — слюда); б — порфиро-вая структура (м.з. — масса мелких зерен; В— «вкрапленники»); в — очень по-ристое строение — пемза

Строительные свойства гранита можно характеризовать некоторыми сред-ними показателями; плотность 2600-2700 кг/м³ предел прочности при сжатии от 100 до 300 МПа, а на растяжение — 1/40-1/60 предела прочности при сжатии. Вследствие малой пористости и небольшого водопоглощения (0, 1-1, 0%) их моро-зостойкость больше 200 циклов. Цвет гранита зависит от цвета полевого шпата и бывает серым, голубовато-серым, темно-красным. Граниты широко применяются в строительстве.

Сиениты по минеральному составу отличаются от грани­тов отсутствием кварца (кристаллического SiO₂). Сиенит со­стоит в основном из калиевых и натри-евых полевых шпатов и темноокрашенных минералов (роговой обманки, авгита), ко­личество которых не превышает 15%. По структуре сиенит тождествен грани-ту, но в нем менее отчетливо выражена зернистость структуры и окраска его обыч­но несколько темнее. По прочности сиенит близок к граниту, но менее стоек к вывет-риванию, его плотность 2600-2800 кг/м³, пористость и водопоглощение незначи-тельны, он лучше под­дается полировке и обладает большей вязкостью по сравне­нию с гранитом.

Диориты состоят из полевых шпатов плагиоклазов (око­ло 75%) и темноок-рашенных минералов (роговой обманки и авгита). Цвет диорита серый или тем-но-зеленый (при боль­шом содержании темноокрашенных минералов) плотность 2880-3000 кг/м³. Предел прочности при сжатии 150-300 МПа. Диориты отлича-ются повышенной ударной вязкостью и ус­тойчивостью к выветриванию, имеют мелкозернистое и среднезернистое строение, хорошо полируются.

Габбро — глубинная основная горная порода состоит из полевых шпатов плагиоклазов (около 50%), темноокрашенного минерала авгита (реже роговая об-манка, оливин) и биотит. Структура габбро кристаллическая, крупнозернистая — цвет серый, от темно-зеленого до черного. Габбро весьма плотная и прочная поро-да плотностью 2900-3300 кг/м³, предел проч­ности при сжатии 200-250 МПа, стоек против выветривания, хорошо полируется.

Лабрадорит — одна из разновидностей габбровых пород, составной час-тью которой является минерал плагиоклаз — лаб­радор. Он хорошо полируется.

Представителями плотных излившихся пород являются порфиры, трахиты, андезиты, диабазы, базальты.

Порфиры подразделяют на кварцевый порфир (аналог гра­нита), бескварцевый порфир (аналог сиенита) и порфирит (ана­лог диорита). Свойства порфиров близки к свойствам анало­гичных им глубинных пород. Однако вследствие скрытокристалли-ческого или стекловатого строения основной массы и наличия вкрапленников стой-кость их против выветривания ниже глубинных.

Трахиты — излившиеся, сходные с сиенитом породы, но более пористые и легко поддаются выветриванию. По прочно­сти и морозостойкости они намного ус-тупают сиениту. Трахи­ты имеют серую или светло-желтую окраску.

Андезиты — по свойствам сходны с диоритами, но отли­чаются от них порфировой структурой. Они желто-серого цве­та и содержат больше темноокра-шенных минералов, чем тра­хиты.

Диабазы (аналоги габбро) — плотные кристаллические по­роды с зернами различной крупности. Состоят из полевых шпатов и темных минералов, имеют вы-сокую прочность на сжатие (до 450 МПа), обладают большой ударной вязкостью и малой истираемостью. Цвет диабазов темно-серый или зеле­новато-черный.

Базальты (аналоги габбро) — самые распространенные из­лившиеся поро-ды. В состав базальтов входят полевой шпат и значительное количество темноокра-шенных минералов. Базаль­ты имеют темно-серый или почти черный цвет. В зависи-мости от условий, при которых происходило остывание магмы, струк­тура базальта может быть стекловатой или скрытокристаллической, плотность их в среднем сос-тавляет 2900—3000 кг/м³.

Предел прочности при сжатии достигает 500 МПа. Однако при наличии трещин и пор значительно понижается, доходя до 100 МПа. Базальты очень твер-дые и хрупкие, что затруд­няет их обработку.

Излившиеся пористые породы: вулканические пеплы и пески — порошкообраз-ные частицы вулканической лавы, выброшен­ные в раздробленном состоянии. Бо-лее мелкие частицы, раз­мером до 1 мм, называют вулканическим пеплом, а более круп­ные зерна, до 5 мм — вулканическим песком.

Пемза — весьма легкая пористая порода (рис. 3.1, в). Она встречается в природе в виде отдельных обломков, вели­чина частиц 5-30 мм. Благодаря нали-чию крупных и замкну­тых пор пемза не гигроскопична и морозостойка. Большая по­ристость пемзы (до 80%) придает ей низкую теплопроводность — (0, 14-0, 23 Вт/(м∙ °С) и малую насыпную плотность (500— 600 кг/м³), предел прочности при сжатии невелик: до 2, 4 МПа. Вулканические туфы — пористые породы, об-разовавшиеся из вулканических пеплов, которые уплотнялись в результате спе­кания массы, сохранившей достаточно высокую температуру или вследствие давления выше-лежащих слоев или цементации при­родными цементами. Вулканические туфы имеют пористое стро­ение и малую плотность. К наиболее уплотненным вулканичес­ким ту-фам относят трассы. Туфовая лава образовалась при попа­дании значительного количе-ства вулканических пеплов и песков в лаву. Это стекловидная пористая порода, но бла-годаря замкну­тым порам у нее малое водопоглощение и высокая морозостой­кость. Плотность 750-1400 кг/м³, предел прочности при сжатии 5-15 МПа. Теплопро-водность в среднем 0, 35 Вт/(м∙ °С). Вулка­нический туф обладает разнообразной окраской.