Осадочные горные породы

Осадочные горные породы по условиям образования подразделяются на обломочные (механические отложения), химические осадки (хемогенные), органогенные (органического происхождения) и смешанного происхождения.

Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т.е. воздействия ветра, воды, знакопеременных температур, ранее существующих пород. Они подразделяются на рыхлые и сцементированные. К рыхлым относятся песок, гравий, глина.

Песок представляет собой смесь зерен с размером частиц от 0,1 до 5 мм, образовавшуюся в результате выветривания изверженных и осадочных горных пород. Применяют для растворов, бетонов, в дорожном строительстве.

Гравий – горная порода, состоящая из округлых зерен от 5 до 150 мм различного минералогического состава. Применяют для бетонов, в дорожном строительстве.

Глины – тонкообломочные породы, состоящие из частиц мельче 0,01 мм. Цвета – от белого до черного. По составу подразделяются на каолинитовые, монтмориллонитовые, галлуазитовые. Являются сырьем для керамической и цементной промышленности.

К сцементированным осадочным горным породам относят песчаник, конгломерат и брекчию.

Песчаник – это горная порода, состоящая из сцементированных зерен кварцевого песка. Природными цементами служат глина, кальцит, кремнезем. Средняя плотность кремнистого песчаника составляет 2,5–2,6 г /см³, предел прочности при сжатии – 100–250 МПа. Применяют для изготовления щебня, облицовки зданий и сооружений.

Конгломерат и брекчия. Конгломерат – горная порода, состоящая из зерен гравия, сцементированных природным цементом, брекчия – из сцементированных зерен щебня. Средняя плотность их составляет 2,6–2,85 г/см³, предел прочности при сжатии – 50–160 МПа. Применяют конгломерат и брекчию для покрытия полов и изготовления заполнителей для бетона.

Химические осадки образовались в результате выпадения солей при испарении воды в водоемах. К ним относят гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.

Гипс состоит в основном из минералов гипса CaSO₄·2H₂O. Это порода белого или серого цвета. Применяют для изготовления гипсовых вяжущих веществ и для облицовки внутренних частей здания.

Ангидрит включает минералы ангидрита CaSO₄. Цвета – светлые с голубовато-серыми оттенками. Применяют там же, где и гипс.

Магнезит состоит из минерала магнезита MgCO₃. Применяют его для изготовления вяжущего каустического магнезита и огнеупорных изделий.

Доломит включает минерал доломита CaCO₃·MgCO₃. Цвет – серо-жел-тый. Применяют для изготовления облицовочных плит для внутренней облицовки, щебня, огнеупорных материалов, вяжущего вещества – каустического доломита.

Известковые туфы (травертины) состоят из минерала кальцита CaCO₃. Это пористые породы светлых тонов. Имеют среднюю плотность 1,3–1,6 г/см³, предел прочности при сжатии – 15–18 МПа. Из них изготавливают штучные камни для стен, облицовочные плиты, легкие заполнители для бетонов, известь.

Органогенные породы образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в водах. К ним относят известняки, мел, диатомит, трепел.

Известняки – горные породы, состоящие в основном из кальцита CaCO₃. Могут содержать примеси глины, кварца, железисто-магне-зиальных и других соединений. Образовались в водных бассейнах из остатков животных организмов и растений. По структуре известняки подразделяются на плотные, пористые, мраморовидные, ракушечниковые и другие.

Плотные известняки имеют среднюю плотность 2,0–2,6 г/см³, предел прочности при сжатии –20–50 МПа; пористые – среднюю плотность 0,9–2,0 г/см³, предел прочности при сжатии – от 0,4 до 20 МПа. Цвета – белый, светло-серый, желтоватый. Применяют их для изготовления облицовочных плит, архитектурных деталей, щебня, в качестве сырья для цемента, извести.

Известняк-ракушечник состоит из раковин моллюсков и их обломков. Это пористая порода со средней плотностью 0,9–2,0 г/см³ с пределом прочности при сжатии 0,4–15,0 МПа. Применяется для изготовления стеновых материалов и плит для внутренней и наружной облицовки зданий.

Мел – горная порода, состоящая из кальцита CaCO₃. Образована раковинами простейших животных организмов. Цвет – белый. Применяется для приготовления красочных составов, замазки, изготовления извести, цемента.

Диатомит – горная порода, состоящая из аморфного кремнезема. Образована мельчайшими панцирями диатомовых водорослей и скелетами животных организмов (рисунок 2.3). Слабосцементированная или рыхлая порода со средней плотностью 0,4–1,0 г/см³. Цвет – белый с желтоватым или серым оттенком.

Трепел – сходная с диатомитом порода, но более раннего образования. Сложена в основном сферическими тельцами опала и халцедона.

Применяют диатомит и трепел для изготовления теплоизоляционных материалов, легкого кирпича, в качестве активных добавок в вяжущие вещества.

Породы смешанного происхождения состоят из материалов обломочного, органогенного и химического происхождения. К ним относят мергели, глинистые известняки, песчаные известняки, опоки.

Мергели – представляют собой уплотненные глины с содержанием углекислого каль-ция от 20 до 80 %. При меньшем содержании CaCO₃ мергели называются известко-вистой или мергелистой глиной, при большем – глинистым известняком. Мергели, содержащие 75–80 % CaCO₃ и не более 3 % MgO и щелочей, называются цемен-тными мергелями и применяются для изготовления портландцемента.

Песчаные известняки представляют собой известняки органического или химического происхождения с примесью песчаного материала.

Опоки – горные породы, состоящие на 90 % из опалового кремнезема органического или химического происхождения с примесью глины. Это пористый материал с большой фильтрующей способностью. Применяют для изготовления теплоизоляционных материалов, активной добавки в вяжущие.