Мрамор и известняк горючие полезные ископаемые
Строительное дело почти целиком базируется на извлекаемых из недр Земли полезных ископаемых и нередко требует все новых видов сырья. Ни один вид строительства не обходится без применения нерудных строительных материалов, таких как песок, песчано-гравийные смеси, природные каменные материалы, глины, известняк, доломит, мел, мергель и другие. Поэтому, перед началом строительства стоит задача обеспечения объекта всеми видами минерального сырья, что нередко требует открытия и вовлечения в разработку новых месторождений полезных ископаемых.
Итак, для начала немного теоретических сведений, необходимых для большего понимания материала.
Полезное ископаемое — природное минеральное образование, пригодное для использования в народном хозяйстве в естественном виде или после переработки.
Нерудные полезные ископаемые — неметаллические полезные ископаемые, используемые в промышленности и строительстве в естественном виде или как сырье.
По области использования нерудные полезные ископаемые подразделяются на:
— горно-химическое сырьё;
— горно-металлургическое сырьё;
— строительные материалы;
— технические кристаллы.
В настоящей статье мы рассмотрим только нерудные полезные ископаемые, применяемые в строительстве — нерудные строительные материалы или строительные горные породы.
Итак, нерудные строительные материалы (строительные горные породы)- это неметаллические полезные ископаемые, используемые в строительстве в естественном виде или как сырье.
К нерудным строительным материалам относят заполнители для бетона и асфальтобетона, стеновые камни и блоки, облицовочные изделия, дорожно-строительные материалы, минеральный порошок и др.
В промышленности строительных материалов согласно генетическому признаку наиболее широко используют следующие важнейшие виды строительных горных пород:
— Осадочные, образовавшиеся путем накопления (осаждения) продуктов разрушения магматических, метаморфических и более древних осадочных горных пород.
— Магматические (изверженные), которые по условиям образования делятся на глубинные (интрузивные) и излившиейся (эффузивные) породы.
— Метаморфические ( видоизмененные), в которых изменение строения и состава произошло в природе, под влиянием высокой температуры и давления, под воздействием химически активных газообразных веществ и горячих растворов циркулирующих в породах.
Рассмотрим подробно наиболее часто встречающиеся породы.
I) Осадочные горные породы:
а) Песчаные и песчано-гравийные породы
Геологи выделяют два вида пород: песчаную и песчано-гравийную. Чисто гравийных месторождений в природе не бывает. Обычно гравий залегает вместе с песком, образуя гравийно-песчаные массы, содержания гравия в которых колебелется в очень больших пределах. Часто в таких отложениях встречаются валуны (обломки горных пород размер которых превышает 100мм). Песчаной называют породу при содержании гравия меньше 10% общей массы, песчано-гравийной при содержании гравия более 10%. Существует еще валунно-гравийно-песчаная порода- с содержанием гравия более 10% и валунов более 5%.
Песок — это природный неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке валунно-гравийно-песчаных, гравийно-песчаных и песчаных месторождений (определение согласно ГОСТ 8736-2014).
Песок является рыхлой осадочной горной породой, состоящей не менее чем на 50% из зерен кварца, полевых шпатов и других минералов и обломков горных пород.
Пески подразделяются на:
— грубые пески (размер зерен более 3мм)
— крупные пески (размер зерен 0,5-2мм)
— средние пески (размер зерен 0,35-0,50мм)
— мелкие пески (размер зерен 0,14-0,35мм)
— пылеватые пески (размер зерен 0,01-0.14мм).
Применение песков в строительстве очень широкое — в качестве заполнителя для производства бетона, асфальтобетона, строительных растворов, создания насыпей земляных сооружений, отсыпки земляного полотна железных и автомобильных дорог. Без песка не обходится ни одно строительство. Это наиболее распространенный строительный материал.
Гравий- это рыхлый каменный материал, образовавшийся в результате выветривания горных пород, размером частиц 5-70 мм.
Гравий выпускают в виде следующих основных фракций (согласно ГОСТ 8267-93):
— от 5(3) до 10 мм;
— св. 10 до 15 мм;
— св. 10 до 20 мм;
— св. 15 до 20 мм;
— св. 20 до 40 мм;
— св. 40 до 80(70) мм
— смесь фракций от 5(3) до 20 мм.
По согласованию изготовителя с потребителем выпускают гравий в виде других смесей, составленных из отдельных фракций, а также фракций от 80(70) до 120 мм, св. 120 до 150 мм.
Гравий применяется в качестве заполнителя для бетонов, асфальтобетонов, баластной призмы железнодорожных путей, рабочих слоев и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог и др.
б) Глинистые породы
К глинистым осадочным породам в первую очередь относятся имеющие очень большое распространение, различные по составу и происхождению супеси, суглинки и глины, а так же встречаемые более редко алевролиты и аргиллиты. Состоят эти породы из так называемых первичных (кварц, полевой шпат, слюда) и вторичных (каолинит, монтмонириллионт и др.) глинистых минералов, присутствие которых и обуславливает все специфические особенности глин: набухание при увлажнении, усадка при высыхании, пластичность, липкость и др.
Супесь- это рыхлые осадочные породы с содержанием глинистых частиц (менее 0,005мм) в количестве от 3% до 10%.
Суглинок- это рыхлые осадочные породы с содержанием глинистых частиц (менее 0,005мм) в количестве от 10% до 30%.
Глина- это рыхлые осадочные породы с содержанием глинистых частиц (менее 0,005мм) в количестве более 30%
Алевролиты- это сцементированные пылеватые суглинистые породы.
Аргиллиты- сцементированные глины.
Глинистые породы применяются для производства цемента, керамического кирпича, керамических изделий для наружной и внутренней облицовки зданий (облицовка фасадов, фасадные плитки, ковровая керамика), в качестве гидроизолирующего слоя при строительстве различных сооружений, производства санитарно-технических изделий, теплоизоляционных изделий (керамзит), кровельных керамических изделий, керамических труб.
в) Органогенные осадочные породы
Известняк- скальная порода, не менее чем на 75% состоящая из CaCO3 преимущественно органогенного происхождения (слагается из известковых раковин моллюсков, известковых водорослей, кораллов и др.). Менее распространены известняки химического происхождения (оолитовые известняки, известковые туфы). Используется как сырье для цементной промышленности, для производства щебня, облицовки зданий.
Мергель- известняк, в составе которого преобладает глина. При содержании в мергелях минерала кальцита не менее 75% их называют известняковыми, а менее 10% — глинистыми. Мергели используют как сырье для производства портландцемента.
Мел- состоит из мелких частиц раковин простейших животных. По химическому составу он аналогичен известянику. Мел используют при производстве извести, для приготовления красок, замазок и цемента.
II. Магматические горные породы:
Гранит — является полиминеральной кислой горной породой, одной из самых распространенных магматических пород на Земле.
Гранит состоит из калиевого полевого шпата (ортоклаза) — 40-70%, кварца, являющегося наиболее стойкой составной частью гранита (20-40%) и слюды (мусковита или биотита)-5-20%.
Граниты применяют в качестве строительного и облицовочного материала, из гранита получают высококачественный щебень, который используют в строительстве всех видов сооружений, а так же при производстве бетона.
Гранитный щебень выпускают в виде следующих основных фракций (согласно ГОСТ 8267-93):
— от 5(3) до 10 мм;
— св. 10 до 15 мм;
— св. 10 до 20 мм;
— св. 15 до 20 мм;
— св. 20 до 40 мм;
— св. 40 до 80(70) мм
— смесь фракций от 5(3) до 20 мм.
По согласованию изготовителя с потребителем выпускают щебень в виде других смесей, составленных из отдельных фракций, а также фракций от 80(70) до 120 мм, св. 120 до 150 мм.
Габбро- состоит из полевых шпатов, пироксена, авгита, оливина и друних темноокрашенных минералов. Структура габбро гранитная. Применяется для наружной облицовки зданий и получения щебня.
Лабрадорит- одна из разновидностей семейства габбро, полнокристаллическая магматическая горная порода, состоящая в основном из минерала лабрадора. Применяется для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.
III.Метаморфические горные породы:
Гнейсы – по минералогическому составу сходны с гранитами, из которых они образовались в результате перекристаллизации под большим давлением. Они состоят главным образом из полевых шпатов, кварца и одного или нескольких минералов: биотита, мусковита, роговой обманки, авгита.
Гнейсы имеют так называемое сланцеватое строение. Для них характерно то, что составляющиме породу минералы вытянуты в направлении, перпендикулярном направлению давления.
Гнейсы используются для кладки фундаментов, в качестве бутового камня, в виде плит для облицовки каналов и набережных, для устройства тротуаров.
Мрамор – метаморфическая разновидность карбонтаных пород- известняков, доломитов и доломитизированных известняков, отличающихся от них зернисто-кристаллическим строением и высокой плотностью. Зерна кальцита в мраморе непосредственно связаны сцеплением кристаллов.
Мрамор используется для декоративных и облицовочных работ: из него делают плиты для внутренней отделки зданий, лестничные ступени, плитки для полов.
Кварцит – метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными зернами кварца, которые срослись между собой так, что цементирующее вещество неразличимо. Они образуются путем метаморфизации кварцевых песков и песчаников под влиянием высоких температур и давления.
Кварциты используются в виде штучных камней для особо ответственных конструкций зданий и сооружений (для изготовления подферменных камней в мостах и др.), в качестве бутового камня, щебня и для наружных облицовок повышенной стойокости (декоративные облицовочные плиты).
ООО «ДОРГЕОПРОЕКТ»
(499) 393-38-36
www.dorgeoproekt.ru
dorgeoproekt@bk.ru
Источник
Пояснительная записка
Справочник является авторским учебно-методическим материалом (справочный материал) для учащихся, при изучении определенных тем по географии:
5 класс:
— «Горные породы, минералы и полезные ископаемые».
8 класс:
— «Наше национальное богатство и наследие»;
— «Ресурсы земной коры»;
— Урок-обобщение по теме: «Угольная, нефтяная, газовая промышленность России»;
— «Чёрная металлургия в России»;
— «Цветная металлургия в России».
Справочник
«Полезные ископаемые России»
Содержание
1. Предисловие……………………………………………………………3
2. Полезные ископаемые……………………………………………4
3. Магматические………………………………………………………5-9
4. Осадочные
4.1 Органические …………………………………………………10-14
4.2 Обломочные …………………………………………………….5-16
4.3 Химические……………………………………………………..17-18
5. Метаморфические……………………………………………………19
6. Литература……………………………………………….20
Предисловие
В России открыто множество месторождений полезных ископаемых. В недрах земли выявлены и разведаны многочисленные месторождения нефти, природного газа, каменного угля, руд чёрных, цветных, редких и благородных металлов, редкоземельных элементов, горно-химического нерудного технического сырья, драгоценных и поделочных камней и минеральных материалов. Однако реальная количественная оценка запасов полезных ископаемых России затруднена, так как разные источники приводят разные данные, которые в отдельных случаях отличаются во много раз.
Полезные ископаемые
Полезные ископаемые — минеральные и органические образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья или топлива). Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.
Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.).
Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны.
Научные основы добычи полезных ископаемых разрабатывают горные инженеры.
Области науки и технологии о добыче полезных ископаемых:
— Горное дело
— Горные науки
Происхождение полезных ископаемых:
Магматические
Осадочные
Метаморфические
Магматические:
Железная руда, гранит, медь, алюминий, золото.
Железная руда
Железная руда — твёрдое, плотное, непрозрачное полезное ископаемое.
Цвет темно-серый, ярко- желтый, пурпурный, ржавый красный.
Железную руду используют для изготовления чугуна, который является одним из основных сырьевых ресурсов для изготовления стали.
Железные руды представляют собой особые минеральные образования, в состав которых входит железо и его соединения. Данный тип руды считается железной, если доля этого элемента содержаться в таком объеме, чтобы в ее промышленное извлечение было экономически выгодны.
Гранит
Гранит состоит из кварца, калиевого полевого шпата и слюд. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре.
Гранит является красивым и прочным материалом, из которого изготавливают плитку и брусчатку. Ими мостят дороги и улицы, площади и скверы. А гранитная плитка отлично подходит для облицовки фасадов зданий, а также внутренней отделки.
Его используют со времен древности как строительный материал, ведь это на редкость прочный и долговечный камень, который к тому же обладает привлекательным внешним видом и может быть разнообразных оттенков. Он хорошо поддается обработке, а потому используется не только для строительных работ, но также создания скульптур и памятников.
В Российской Федерации добыча этого камня происходит практически во всех регионах, на территории страны разработаны более пятидесяти месторождений.
Медь
Медь — пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки).
C давних пор широко используется человеком.
Латинское название меди Cuprum произошло от названия острова Кипр, где было богатое месторождение.
У Страбона медь именуется χαλκός, от названия города Халкиды на Эвбее. От этого слова произошли многие древнегреческие названия медных и бронзовых предметов, кузнечного ремесла, кузнечных изделий и литья.
В нашей стране, конечно же, также в разные времена находили очень крупные самородки этого металла. К примеру, медные куски весом до нескольких тонн часто находили на Среднем Урале. Один из таких самородков в 860 кг ныне храниться в Санкт-Петербурге, в музее Горного института.
Алюминий
Алюминий относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Простое вещество алюминий — лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.
Получение металла возможно только из глинозема, для образования которого руда измельчается до состояния порошка и прогревается паром. Так удается избавиться от большей части кремния и оставить оптимальное сырье для последующей выплавки.
Золото
Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,32 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Среди металлов по плотности занимает седьмое место после осмия, иридия, платины, рения, нептуния и плутония. Сопоставимую с золотом плотность имеет вольфрам (19,25 грамма в одном кубическом сантиметре).
Высокая плотность золота облегчает его добычу, отчего даже простые технологические процессы — например, промывка на шлюзах, — могут обеспечить высокую степень извлечения золота из промываемой породы.
Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 Мпа (сравнима с твёрдостью ногтя).
Золото также высоко пластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм) (сусальное золото); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото может быть вытянуто в проволоку с линейной плотностью до 2 мг/м.
Осадочные:
Органические: нефть, природный газ, каменный уголь, известняк
Нефть
Нефть — горючая маслянистая жидкость, красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет, и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Нефть является основой мирового рынка, и от ее стоимости зависят многие экономические процессы, как внутри страны, так и на международном уровне.
Природный газ
Природный газ – это смесь нескольких газов, образовавшаяся в глубинах земли из-за разложения осадочных органических пород
Чистый природный газ не имеет цвета и запаха.
Залежи природного газа находятся глубоко в земле, на глубине от одного до нескольких километров. Поэтому, чтобы добыть его необходимо пробурить скважину.
Самая глубокая скважина имеет глубину более 6 километров.
В недрах Земли газ находится микроскопических пустотах – порах, которыми обладают некоторые горные породы. Поры соединены между собой микроскопическими каналами – трещинами. В порах и трещинах газ находится под высоким давлением, которое намного превышает атмосферное. Природный газ движется в порах и трещинах, поступая из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением.
Каменный уголь
Каменный уголь — осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (папоротников, хвощей и плаунов). Большинство залежей каменного угля было образовано примерно 300-350 миллионов лет тому назад.Минерал начал образовываться задолго до появления человека. Примерный возраст – 400–200 миллионов лет. До сих пор у ученых нет однозначного мнения касательного того, растения какой группы образовали залежи каменного угля. Большинство считают, что это папоротниковидные.
Торф
Торф – горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот.
Торф относится к природным ископаемым, образующихся вблизи болот в результате разложения органических веществ. Материал представляет собой рыхлую массу коричневого цвета с примесью растительных остатков, мелких живых организмов и других компонентов. Добыча торфа ведется повсеместно. Его запасы довольно велики, а залежи занимают около 3% всей суши. В зависимости от глубины залегания образуется тот или иной вид органики, используемой для различных потребностей населения.
Известняк
Известняк — оадочная горная порода органического, происхождения. В малых количествах растворяется в воде. Разлагаясь, способствует образованию карстовых пещер, а также на больших глубинах под действием глубинного тепла земли, даёт источник газа для минеральных вод.
Известняк является породой органического происхождения и состоит из раковин обитателей морей. В природных условиях встречается много мест, где добывают минерал. Чаще всего породу применяют в строительном деле.
Благодаря наличию в воде кислот эта порода имеет свойство постепенно растворяться, что приводит к появлению пещер и карстовых полостей. При нагревании она разлагается с выделением углекислого газа. Эта реакция используется при производстве цемента, а также является причиной наличия газа в минеральных водах.
Обломочные:глина, песок
Глина
Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания.
Глина относится к породам осадочного типа. В сухом состоянии она существует в виде глыб или пыли, которые при намокании приобретают пластичные свойства. Добыча глины – первый этап в процессе производства кирпича и многочисленных керамических изделий.
Глина добывается из земли обычно в местах, где когда-то проходили реки. Она является продуктом земной коры и осадочной горной породой, вымытой и образовавшейся из-за разрушения скал в процессе выветривания.
Песок
Песок – это незаменимое природное сырье, но некоторые люди даже не задумываются о том, где добывают песок.
Сырье, добытое в разных местах, имеет различные свойства, которые учитываются при выборе сферы использования.
На речном дне добывают мелкозернистый песок, который благодаря постоянному потоку воды промывается от примесей глины и ила. Он хорошо подходит для проведения отделочных работ. Песок, добытый на море, используется для создания бетона и строительных смесей. Это обусловлено тем, что для такого производства играет важную роль откуда именно было получено сырье. Морской песок более богат на примеси и после очистки, а также обогащения отлично подходит для этих целей.
Химические:калийная соль, поваренная соль
Калийная соль
Калийная соль (или Калиевая соль) — минеральный ресурс группы неметаллические. Является сырьём для химической промышленности для производства калийных удобрений. Это легкорастворимые соли, являющиеся осадочными хемогенными горными породами, образованные легко растворимыми в воде калиевыми и калиево-магниевыми минералами. Применяется калийная соль в народном хозяйстве очень широко. Используют их: в электрометаллургии; пиротехнике; медицине; фотографии; производстве стекла и мыла; в выпуске кожи и красок; в химической промышленности для изготовления разного рода соединений. Но чаще всего калийные соли используются в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Существует несколько разновидностей подкормок этого вида.
Поваренная соль
Поваренная соль, или пищевая соль (хлорид натрия, NaCl; употребляются также названия «хлористый натрий», «столовая соль», «каменная соль», «пищевая соль» или просто «соль»), — пищевой продукт. Представляет собой бесцветные кристаллы. Соль природного (морского) происхождения практически всегда имеет примеси других минеральных солей, которые могут придавать ей оттенки разных цветов (как правило, серого или бурого). Производится в разных видах: крупного и мелкого помола, чистая, йодированная, нитритная и так далее. В зависимости от чистоты делится на сорта: экстра, высший, первый и второй. В приготовлении пищи соль употребляется как важная специя. Соль имеет хорошо знакомый каждому человеку характерный вкус, без которого пища кажется пресной. Такая особенность соли обусловлена физиологией человека, но люди зачастую потребляют соли больше, чем необходимо для физиологических процессов.
Метаморфические:мрамор
Мрамор
Мрамор — продукт перекристаллизации известняка, состоит из мелких частичек.
Мрамор – красивый природный камень, который обладает особой красотой и изысканностью. Он универсален, что дает возможность использовать его при строительстве и ландшафтном дизайне, создании элементов архитектуры и произведений искусства. Часто используется для внешней и внутренней отделки зданий, создания лестниц, колонн, арок и других архитектурных элементов. Время от времени мрамор нужно полировать. Добывать его стали еще в античные времена и продолжают, по сей день.
Литература:
• https://stankiexpert.ru/
• https://moneymakerfactory.ru/articles/protsess-dobyichi- povarennoy-soli/
• https://promzn.ru/neftepromyshlennost/dobycha-torfa.html
• https://zakamnem.ru/vidy/kamennyj-ugol
• https://wiki.sunlight.net/osnovnyie-svoystva-izvestnyaka.html
• https://zakamnem.ru/vidy/kamennyj-ugol
Источник