Полезное ископаемое песчаники и все о нем
Песча́ник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый агрегат обломочных зёрен размером от 0,05 мм (по российским критериям) или от 0,0625 мм (по зарубежным критериям) до 2 мм[1] (песчинок), связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).
Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков водой или ветром и отложения с последующей цементацией. Степень окатанности обломков и степень отсортированности по величине зёрен указывают на протяженность переноса обломков от места первоначального образования. В подавляющем большинстве разновидностей песчаников преобладает кварц, как наиболее устойчивый физически и химически минерал.
Минеральный состав песчаников[править | править код]
Столбы из песчаника в национальном лесном парке Чжанцзяцзе (Китай)
Породообразующими минералами являются кварц, полевые шпаты, слюда, глауконит. Также могут присутствовать обломки горных пород. Второстепенные и акцессорные (примесные, составляющие очень незначительное количество) минералы обычно представлены чаще всего магнетитом, ильменитом, гранатом, рутилом, цирконом, турмалином. Цементирующее обломочный материал вещество по составу бывает относительно чисто глинистым (гидрослюды, каолинит и др.), известковым (кальцит, доломит, реже железистые карбонаты), кремнистым (опал, халцедон, кварц), железистым (окислы и гидроокислы железа), иногда хлоритовым, цеолитовым, фосфатным, сульфатным или смешанным.
Классификация песчаников[править | править код]
Песчаники обычно классифицируются по минеральному составу обломочного материала. Выделяют мономиктовые (мономинеральные), олигомиктовые (обломки представлены двумя минералами) и полимиктовые (обломки представлены более, чем двумя минералами) разновидности.
К мономинеральным песчаникам относятся широко распространенные кварцевые песчаники, более 90 % обломочного материала которых составляет кварц, а также сравнительно редко встречающиеся полевошпатовые и глауконитовые песчаники.
К олигомиктовым часто относят полевошпатово-кварцевые, слюдисто-кварцевые и др. (с содержанием кварца 60—90 %).
Среди полимиктовых разновидностей выделяют:
- аркозы (аркозовые песчаники) — песчаники с заметным преобладанием полевых шпатов над кварцем или по другой классификации песчаники, образовавшиеся после разрушении гранитов и гнейсов и характеризующиеся помимо кварца и полевых шпатов присутствием слюды или хлорита;
- граувакки (граувакковые песчаники) — песчаники, имеющие сложный состав, в частности содержащие большое число обломков горных пород, и цемент из тонкозернистого обломочного материала (алевритовой и пелитовой размерности). По другой классификации граувакка — грубозернистый (размер зерен от 1,5 до 2,0 мм) песчаник с темным аргиллитовым цементом, содержащим слюдистые и хлоритовые минералы.
Песчаник, в котором преобладает пирокластичекий (вулканогенный) материал, называется туфогенным.
В строительстве и декоративно-прикладном искусстве терминологически выделяют много разновидностей песчаника:
- Песчаник-ракушечник представляет собой скопление обломков ракушек, которые образуют пористую структуру.
- Оолитовый песчаник — это камень с воздушной структурой, которая образована маленькими шариками, сцементированными между собой.
- Пизолитовый песчаник такой же как и оолитовый, но шарики имеют больший размер.
- Литографический песчаник — очень плотный и однородный камень, применяемый в литографии.
Физические свойства[править | править код]
Плотность песчаника 2250—2670 кг/м³; пористость 0,69—0,70 %; водопоглощение 0,63—6,0 %. Наиболее высокие физико-механические свойства имеет песчаник с кремнистым и карбонатным цементирующим веществом, худшие — с глинистым. Огнеупорность песчаника также различна, наивысшая (до 1700 °C) характерна для чистых кварцевых песчаников с кремнистым цементом.
Значение песчаников[править | править код]
К песчаникам приурочены месторождения различных полезных ископаемых. Песчаники, благодаря своей высокой пористости и проницаемости, являются прекрасными коллекторами (ловушками) для газа, нефти или воды. С медистыми песчаниками связаны крупнейшие медные месторождения, как Джезказган, Удокан и другие.
Песчаник широко применяется в строительстве в качестве стенового и облицовочного материала, бутового камня, щебня различного назначения.
Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма SiO2 выше 95 % используется для производства динаса, в качестве флюса при выплавке меди и никеля, для изготовления стекла и другие.
Примечания[править | править код]
- ↑ Шванов В.Н., Фролов В.Т., Сергеева Э.И. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов. — Санкт-Петербург: Недра, 1998. — С. 52. — 552 с. — ISBN 5-247-03764-2.
См. также[править | править код]
- Дикарь (природный камень)
- Кварцевый песчаник
Источник
Минералы и горные породы / Горная порода Песчаник
Песчаник – обширная группа обломочных осадочных пород, сложенных преобладающими кластическими зернами минералов, сцементированных различным образом. Песчаники могут быть классифицированы по составу обломков, минералогич. и структурной зрелости, первичным текстурам, типу цемента и генезису. Образуется за счёт естественной цементации песка. Размер обломков (зёрен) от 0,1 мм до 2 мм.
По размерности различают:
- 2 — 1 мм крупнозернистые
- 1 — 0.5 мм среднезернистые
- 0.5-0.1 мм мелкозернистые песчаники
Минеральный состав песчаников
Различают минеральный состав обломков и цемента. По составу обломков различают песчаники:
- Мономиктовые (обломки одного минерала): Кварцевые, карбонатные и т.д.
- Олигомиктовые (обломки нескольких минералов): кварц-полевошпатовые, мусковит-кварц- полевошпатовые и т.д.
- Полимиктовые (обломки многих минералов), в т.ч.
- Аркозовые (преобладание светлоцветных минералов): кварц, полевые шпаты, мусковит, гранаты и т.д.
- Граувакковые (темноцветных не менее половины): кварц, полевые шпаты, биотит, амфиболы, пироксены и т.д. По наиболее характерному минералу: глауконитовые, слюдистые и т.д.
Состав цемента (в первом приближении) можно подразделить на
- карбонатный
- глинистый
- железистый
- кремнистый
Месторождения
Залежи песчаника сформировались в процессе цементации песка, за сотни миллионов лет. Одна из самых распространенных осадочных пород – это песчаник. Он бывает золотисто-желтым, зеленоватым, белым, серым и черным. Водопоглощение песчаника — около 6 процентов. Этот материал достаточно пористый, обладает высокой огнеупорностью. В большинстве его разновидностей преобладает доля кварца.
Песчаник встречается повсеместно. Его добывают практически во всем мире, это довольно востребованный и практичный материал.
Использование в декорировании, искусстве
В Стоунхендже, знаменитом мегалитическом сооружении, использованы монолитные глыбы зеленых слюдянистых песчаников. Этот материал использовали еще во времена фараонов и в Вавилоне и Месопотамии для строительства дворцов, пирамид, создания барельефов, великолепных монументальных скульптур. В Древней Индии его предпочитали для украшения и строительства роскошных храмовых комплексов, крепостей.
Данный материал применяется очень широко. Его обтачивают с помощью современных технологий, делая из него плиты, блоки, плитку. Песчаник хорош для отделки и строительства домов, им выкладывают дорожки, делают из него столешницы, полы. Песчаники очень пористые и проницаемые, их широко используют в качестве коллекторов для воды, газа.
Этот материал очень просто укладывается, его легко использовать для отделки, ведь натуральный природный камень всегда обладает в этом плане большими преимуществами, а цена у него невысока. Этот материал радует разнообразием цветов и фактуры, поэтому он всегда востребован в дизайнерских проектах самого разного уровня.
При превращении в камень свойства песка меняются кардинально. Нередко спрессованный и сцементированный песок проявляет качества весьма неподатливого в добыче и обработке материала.
Природный камень песчаник можно использовать для отделки дорожек, стен, пола, рабочих поверхностей, ванных комнат. Очень прочный, песчаник, всегда прохладен на ощупь, поэтому полы из этого материала часто делают подогреваемыми.
В старину камень обтачивали вручную, однако современные технологии позволяют превращать массивные глыбы в удобные плиты, блоки, плитку и мозаику разных размеров и толщины;а сам плитняк после процесса галтования приобритёт окатанные грани. По доступной цене вы можете приобрести уже распиленные тонкие каменные плитки и использовать их для декора интерьера.
Использование в строительстве
Использование в строительстве природных материалов оправдано и проверено временем. Песчаник – порода камня, применяемая для облицовки помещений любого типа. Внешне отделка фасада дома замечательно смотрится. Укладка песчаником дорожек впечатляет не меньше. Более того, камень используют в отделке фонтанов. Происхождение видов песчаника зависит от условий, при которых он формировался, и от преобладания в нем минеральных добавок.
Кладка часто разрушается. Причиной служит сам камень, который отваливается без раствора. Происходит это потому, что песчаник почти не впитывает влагу (10-20% от объема). Оставшаяся вода проникает в крепежные поверхности, а если вспомнить о температурном режиме и погодные условия, становится ясно, почему разрушение столь скоропалительно. Песчаник чувствителен к таким нюансам.
Правильно подобрать раствор можно, обратившись за помощью к профессионалу. Он подберет такую смесь, которая сможет держать камень крепко, не разрушаясь.
Виды кладки песчаника
1. Горизонтальная. Надо замешать раствор из цемента и песка, пропорция 1:4. После к смеси надо добавить клей (1 ведро клея/10 ведер раствора). После этого смесь лучше захватит песчаник. Если толщина камня от 30 мм, можно обойтись и без скрепляющей субстанции, поскольку на горизонтальной поверхности выпадать некуда.
В качестве основы для кладки выбирают бетонную стяжку толщиной от 50 до 100 мм.
В качестве скрепляющей субстанции, может быть выбран любой клей. Некоторые строители пользуются даже сухим ПВА. Если вы сталкиваетесь с неизвестной маркой клея, прочитайте внимательно инструкцию по применению.
2. Вертикальная. Предварительно стену надо очистить от всех элементов, которые могут осыпаться. После она обрабатывается грунтовкой. Это позволит обезжирить поверхность и снизить риск отпадания смеси.
Крепить штукатурную металлическую сетку надо при помощи дюбелей с шайбами. Тогда песчаник крепко держится.
Технология приготовления раствора для вертикальной кладки имеет несколько отличий. Для него выбирают расчет: 2 ведра клея на ведро цемента и ведро песка.
Можно вместо раствора использовать чистый клей. Выбирая этот вариант, надо обратить внимание на то, что смесь «не дышит». Толщина слоя должна быть не больше 5 мм, иначе затвердеет он только с внешней стороны. Кроме того, швы в течение времени выделяют соли. Выглядит это как белый налет, который вручную смыть сложно.
Песчаник славится своей красотой и прочностью. При условии правильной установки камень песчаник не требует специального ухода, долгие годы сохраняет свою элегантность и поэтому может считаться хорошим вложением средств и украшением любого интерьера и экстерьера.
рассказать об ошибке в описании
Свойства горной породы
Источник
ПЕСЧАНИК (а. sandstone; н. Sandstein; ф. gres; и. arenisca) — осадочная горная порода, состоящая из зёрен песка, сцементированных глинистым, карбонатным, кремнистым или другим материалом (рис.). По времени появления цементирующие вещества могут быть сингенетичными, т.е. отложившимися одновременно с зёрнами песка, и эпигенетичными, проникшими в рыхлую породу и заполнившими пустоты между зёрнами спустя определённое время после её отложения. По преобладающему размеру зёрен песчаники подразделяются на тонко-, мелко-, средне-, крупно- и грубозернистые. Песчаники, сложенные преимущественно зёрнами одного минерала, называются мономинеральными, двумя — олигомиктовыми, многими — полимиктовыми. В определение песчаника обычно включают состав цемента.
Песчаник может быть разного цвета, но преобладает серый, желтовато-серый или белый, реже красноватый. Плотность песчаника 2250-2670 кг/м3; пористость 0,69-6,70%; водопоглощение 0,63-6,0%; предел прочности на сжатие 30-266 МПа. Лучшие физико-механические свойства имеет песчаник с кремнистым и карбонатным цементирующим веществом, худшие — с глинистым. При метаморфизме песчаник переходит в кварцит. Кварцевые песчаники и кварциты имеют огнеупорность 1700-1770°С.
Наиболее крупные месторождения песчаников и кварцитов сосредоточены, видимо, в зонах передовых прогибов геосинклиналей. Крупные месторождения кварцитов известны среди пород кристаллического фундамента. Месторождения песчаников встречаются и в пределах платформ. Формы залегания весьма разнообразны. Докембрийские и палеозойские кварциты и кварцитовидные песчаники образуют обычно мощные пластовые тела. Среди молодых образований чаще развиты линзообразные и гнездообразные залежи песчаников, реже кварцитовидных песчаников. Наибольшей выдержанностью отличаются песчаники с первичным цементом и кварцитовидные песчаники. На 1 января 1985 в CCCP запасы песчаников, используемого для производства щебня и бутового камня, учтены по 216 месторождениям в количестве 2140 млн. м3, а добыча их на 1984 составила 21,7 млн. м3 (8,4% добычи камня для этой цели). На 1 января 1987 учтено 42 месторождения кварцитов и кварцитовидных песчаников, используемых в металлургической промышленности как флюсы и сырьё для производства огнеупоров с запасами 1064 млн. т. 97% запасов учтено на территории РСФСР, Украины и Казахстана. На 12 месторождениях за 1986 добыто 13,2 млн. т сырья. Крупнейшие из разрабатываемых месторождений — «Сопка 248» в Кемеровской области (запасы 191 млн. т, добыча 3312 тысяч т) и Овручское в Житомирской области (запасы 141,6 млн. т, добыча 2415 тысяч т). Запасы песчаников как стекольного кварцсодержащего сырья учтены по 7 месторождениям песчаников и равняются 83,8 млн. т (12% стекольного сырья), в т.ч. месторождение «Серное» в Дагестанской ACCP — 57,0 млн. т. Добыча в 1986 составила 227 тысяч т. Запасы песчаников в качестве природных облицовочных камней (кварцит и песчаник) учтены по 11 месторождениям — 15,6 млн. м3. На 5 разрабатываемых месторождениях за 1986 добыто 32 тысяч м3 блоков (0,7% всей добычи облицовочного камня в стране). Учтено одно месторождение песчаников (как пильные камни) в Азербайджанской ССР (Нафталанское) с запасами 315 тысяч м3. В качестве абразивов учтено 3 месторождения с запасами 12,0 млн. т. Сырьё пригодно для виброабразивной обработки металлоизделий; производства шлифзерна и абразивных микропорошков.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 февраля 2020;
проверки требуют 3 правки.
У этого термина существуют и другие значения, см. Песок (значения).
Песо́к — рыхлая осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния). Слово «песок» часто употребляется во множественном числе («пески́»), но форма множественного числа имеет и другие значения. Природный песок представляет собой рыхлую смесь зёрен, образовавшихся в результате разрушения твёрдых горных пород, размером 0,16—5 мм, масса одной песчинки может варьироваться от десятых долей миллиграмма до нескольких микрограмм. В зависимости от условий накопления могут быть аллювиальными, делювиальными, лимническими, морскими, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.
Песчинки желтого строительного песка под микроскопом
Виды песка[править | править код]
В торговле[править | править код]
В торговле строительный песок классифицируется по месту происхождения и произведённой обработке:
- Карьерный песок — неорганический сыпучий материал с крупностью до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.
- Речной песок — добывается из русла рек, отличается высокой степенью очистки и отсутствием более крупных обломков и глинистых примесей.
- Карьерный мытый песок — добывается в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылеватые частицы.
- Карьерный сеяный песок — добываемый в карьере просеянный песок, очищенный от крупных больших фракций. Применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, в приготовлении асфальтобетонных смесей.
- Тяжёлый искусственный песок — рыхлая смесь зёрен, получаемая механическим дроблением горных пород — гранитов, мраморов, известняков, туфов, пемзы, а также шлаков различной плотности и происхождения. Форма зёрен искусственных песков, в отличие от натуральных, получается остроугольной, а поверхность — шероховатой. Искусственные пески используются в основном как заполнитель в декоративных растворах и в штукатурках, когда нужно получить эффект ощутимой фактуры накрывочного слоя на наружных поверхностях[1]. Искусственные пески применяются для любого слоя штукатурки, крупность зёрен при этом может быть разной, зависит от вида раствора и устанавливается проектом. Обычно она принимается равной крупности природных песков. При изготовлении искусственного песка из каменноугольного шлака в переработку берётся хорошо отгоревший уголь, без примесей несгоревших частиц и каменных пород, с низким содержанием серы, — от этого будет зависеть качество накрывочного слоя. При выполнении декоративной штукатурки из искусственного песка, полученного из определённой горной породы или шлака, вместе с ним для экономии может использоваться щебень, крошка и даже пудра этой же породы, от чего качество фактуры накрывочного слоя часто даже выигрывает[1].
Стоимость песка[править | править код]
Цена на песок зависит, прежде всего, от характеристик песка, а также напрямую связана с удаленностью песчаного карьера от районов потребления песка или от крупных строительных объектов.
Самым дешёвым песком является карьерный природный песок, то есть песок, добытый в карьере и не прошедший последующей его обработки. В этом песке, как правило, присутствуют комки глины, а также большое количество пылистых и глинистых частиц.
После обработки стоимость песка существенно повышается. Например, сеяный песок, который получается путём просеивания карьерного природного песка (из него удаляются мелкие камни, комки глины и другие инородные предметы), может стоить уже в 1,5—2 раза дороже своего предшественника. Мытый песок, получаемый путём промывки карьерного природного песка в воде, стоит примерно в 1,5 раза дороже сеяного и примерно в 2—3 раза дороже природного песка.
Расположение песчаного карьера также влияет на стоимость добываемого в нём песка. Так, средняя стоимость песка, добываемого в Московской области, значительно выше средней стоимости песка, добываемого в Калужской области. А цена песка, добываемого в 50 км от Москвы, превышает стоимость аналогичного песка, добываемого в карьере, расположенном в 100 км от столицы.
Применение[править | править код]
Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (Модуль крупности 2,2—2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Кроме того, песок является основным компонентом при изготовлении стекла.
Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов), а также в процессах фильтрования и очистки воды.
Кварцевый песок используется для изготовления сварочных материалов специального и общего назначения.
Ежегодное потребление песка и гравия во всём мире превышает 40-50 млрд тонн. Страны мира, лидирующие по потреблению песка: Китай, США, Тайвань, Гонконг, Сингапур, Германия[2]. [3]
Радиоактивность песка[править | править код]
Практически все пески относятся к 1-му классу по радиоактивности по ГОСТ 30108-94 (удельная эффективная активность естественных радионуклидов в них не превышает 987 Бк/кг, исключения могут составлять только дроблёные пески), то есть радиационно безопасны и пригодны для всех видов строительства без ограничений.
Встречаются радиоактивные чёрные пески.
Чёрные пески[править | править код]
В природе существуют так называемые чёрные пески, встречающиеся в различных уголках земного шара. Они состоят из тёмноцветных тяжёлых минералов и образуются в результате вымывания более лёгких и светлых минералов. Чаще всего основными их минералами являются гематит, ильменит, магнетит. Такие пески часто образуют россыпные месторождения. На 1981 год в чёрных песках были обнаружены 50 минералов из 8 тысяч известных в то время, а также множество редкоземельных элементов[4].
В некоторых прибрежных областях земного шара, например, на пляжах Индии, Бразилии, Украины — на северном побережье Азовского моря встречаются радиоактивные чёрные пески[5]. Радиоактивность таких песков в Приазовье в среднем — от полусотни до трёхсот микрорентген в час, но в некоторых случаях может достигать 1000 микрорентген в час. Основную их массу составляет нерадиоактивный ильменит (содержит титан), однако основная часть радиации исходит от содержащегося в них монацита. Чёрные пески Приазовья также часто обогащёны редкоземельными элементами. Такие пески образуются в результате естественных геологических процессов и сразу после появления имеют чёрный цвет и блестят подобно металлам. По данным исследований Азовской научно-исследовательской станции МГУ, в Приазовье самые радиоактивные из таких песков расположены в районе оснований кос между Мариуполем и Бердянском[6].
Инженерно-геологическая классификация[править | править код]
| Наименования песка по крупности | Наименование песка по плотности сложения | ||
| плотный | средней плотности | рыхлый | |
| Гравелистый, крупный или средней крупности | e<0,55 | 0,55≤e≤0,70 | e>0,70 |
| Мелкий | e <0,60 | 0,60≤e≤0,75 | e>0,75 |
| Пылеватый | e <0,60 | 0,60≤e≤0,80 | e>0,80 |
| Значение степени влажности | Наименование песка по степени влажности |
| 0 < SR ≤ 0,5 | маловлажный |
| 0,5 < SR ≤ 0,8 | влажный |
| 0,8 < SR ≤ 1,0 | насыщенный водой |
| Наименование пылевато-глинистого грунта | Число пластичности | ||
| супесь | 0,01 ≤ IP ≤ 0,07 | ||
| суглинок | 0,07 < IP ≤ 0,17 | ||
| глина | IP > 0,17 | ||
| Наименование и консистенция пылевато-глинистого грунта | Значение индекса текучести | |
| Супесь | твердая | IL < 0 |
| пластичная | 0 ≤ IL ≤ 1 | |
| текучая | IL > 1 | |
| Суглинок или глина | твердые | IL < 0 |
| полутвердые | 0 ≤ IL ≤0,25 | |
| тугопластичные | 0,25 < IL ≤ 0,50 | |
| мягкопластичные | 0,50 < IL ≤ 0,75 | |
| текучепластичные | 0,75 < IL ≤ 1 | |
| текучие | IL > 1 | |
К просадочным относятся пылевато-глинистые грунты со степенью влажности SR < 0,8, у которых величина индекса просадочности Iss меньше следующих значений:
| 0,01 ≤ IP < 0,1 | 0, 1 ≤ IP < 0,14 | 0,14 ≤ IP < 0,22 |
| Iss < 0,1 | Iss < 0,17 | Iss < 0,24 |
См. также[править | править код]
- Песчаник
- Эоловые отложения
- Дюна
- Бархан
- Поющий бархан
- Зыбучий песок
- Пески строительные
- Дресва — природный мелкий щебень.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Геологический словарь / Под общ. редакцией А. Н. Криштофовича. — М., 1965. Т. 2.
- Петтиджон Ф.Дж., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники. — Изд-во МИР. — М., 1976. 316 стр.
- Качинский Н. А. Физика почвы. — М., 1965. Ч. 1.
Ссылки[править | править код]
- ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия»
- ГОСТ 4417-75 «Песок кварцевый для сварочных материалов». Дата обращения 8 февраля 2010.
- Сокровища под ногами — фотографии частичек песка под микроскопом.
Источник