Гранит

Чем является каменный уголь и из чего он состоит?

Каменный уголь относится к осадочным породам, которая образуется в земном пласте. Она имеет растительное происхождение и выглядит как камень черного или темно-серого цвета со слоистой текстурой (см. фото). Он медленно загорается и долго горит, выделяя много тепла. Уголь – это плотная, твердая, но хрупкая горная порода, которая тонет в воде. Ископаемое нельзя назвать минералом, поскольку это понятие объединяет однородные части горных пород, тогда как структура и состав угля неоднородны и варьируются в зависимости от возраста и месторасположения залежей.

Основной элемент породы – углерод. Процент содержания этого вещества является главным критерием в определении качества топлива: чем он больше, тем выше уровень теплоотдачи. В составе ископаемого также присутствуют кислород, водород и азот. В угле содержится небольшое количество серы. Этот элемент считается наиболее вредной примесью – при сжигании топлива образуется сернистый газ, который негативно воздействует на экологию и вреден для человека.

В природе уголь встречается в трех разновидностях:

1. Бурый. Наиболее молодой вид горной породы, пласты залегают неглубоко под землей. Содержит мало углерода – 65–70% и много воды – 43%. Отличается светлым оттенком и низкой теплотой сгорания. Самый низший сорт угля.
2. Каменный. Более древний и ценный, залегает глубже, чем бурый, и имеет высокую теплопроводную способность. Доля углерода достигает 75–93%. Количество влаги не превышает 12%, чем обусловлена высокая температура сгорания. Содержит до 32% летучих веществ, поэтому хорошо воспламеняется.
3. Антрацит. Наиболее древняя разновидность, считается наивысшим сортом топлива. Содержание углерода достигает 92–98%, влажность находится в пределах 1–3%. Отличается высокой твердостью, металлическим блеском и большой удельной теплотой сгорания. Не дымит и не пахнет при горении.

Физические свойства и характеристика

Основные физические свойства материала: прочность, плотность, устойчивость к высокой температуре и воздействию окружающей среды.

Твердость пород в первую очередь зависит от уровня поглощения влаги. Чем меньше процент влагопоглощения в камнях, тем прочнее они. В этом плане минерал является бесспорным лидером, поскольку благодаря своей глубине залегания он поглощает влагу лишь в пределах 0,2%. Во вторую очередь твердость гранита зависит от наличия в нем кварца, который, помимо всего прочего, обеспечивает еще и термостойкость. Температура плавления камня может достигать 700°С. Кроме того, благодаря той же водонепроницаемости он способен выдержать перепады температуры в пределах 100 градусов, поэтому количество циклов замораживания и нагревания может достигать не одну сотню раз.

Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре

В целом физические свойства и долговечность данного минерала зависят еще и от его структуры, согласно которой выделяют следующие виды гранита:

• крупнозернистый;
• среднезернистый;
• мелкозернистый.

Наибольшую ценность представляет мелкозернистая структура менее 2 мм. Данная разновидность имеет лучшее сопротивление к механическим воздействиям и более высокую температуру плавки.

Несмотря на столь высокие показатели прочности и плотности, гранитные камни относятся к хорошо обрабатываемому строительному материалу. Их без проблем можно разрезать, отшлифовать и отполировать. Если минералы тщательно огранены, они приобретают гладкую и блестящую поверхность, не уступающую по красоте мрамору.

Транспорт и литификация

Слои туфа в Японии

Самый простой способ удаления вулканического пепла от источника — это облака пепла, которые являются частью колонны извержения . Они выпадают на поверхность в виде отложений радиоактивных осадков, которые, как правило, хорошо отсортированы и имеют тенденцию образовывать покров равномерной толщины по всей местности. Коллапс колонны приводит к более впечатляющему и разрушительному виду транспорта, который принимает форму пирокластических потоков и нагонов, которые обычно плохо отсортированы и объединяются на низкой местности. Вулканический пепел, уже отложившийся на поверхности, может переноситься в виде грязевых потоков ( лахаров ) при смешивании с водой в результате дождя или в результате извержения в водоем или лед.

Скалы из туфа епископа в Калифорнии , сваренным с пемзой на левой стороне , сварены с Fiamme на право

Частицы вулканического пепла в достаточно горячих пирокластических потоках после осаждения на поверхность свариваются, образуя сварной туф . Для сварки требуются температуры выше 600 ° C (1112 ° F). Если в горной породе есть разбросанные фрагменты размером с горошину или филаменты , ее называют сварным туфом лапилли . Сварные туфы (и сварные лапилли-туфы) могут иметь выпадение или выпадать из пепловых потоков, как в случае игнимбритов . Во время сварки осколки стекла и фрагменты пемзы слипаются (сужаются в точках контакта), деформируются и уплотняются вместе, образуя эвтакситную ткань . Интенсивность сварки может уменьшаться по направлению к верхнему или нижнему краю отложения, по направлению к участкам, в которых наплавка тоньше, и по мере удаления от источника. Сваренный туф обычно риолитовый по составу, но известны примеры всех составов.

Более холодные пирокластические потоки являются несваренными, и отложенные ими зольные слои относительно рыхлые. Однако охлажденный вулканический пепел может быстро литифицироваться, потому что он обычно имеет высокое содержание вулканического стекла. Это термодинамически нестабильный материал, который быстро вступает в реакцию с грунтовыми водами или морской водой, в результате чего из стекла вымываются щелочные металлы и кальций . Новые минералы, такие как цеолиты , глины и кальцит , кристаллизуются из растворенных веществ и цементируют туф.

Туфы далее классифицируются по окружающей среде их осадконакопления, такой как озерный туф, субаэральный туф или подводный туф, или по механизму, с помощью которого переносился пепел, например, туф выпадений или туф пепловых потоков. Восстановленные туфы, образованные эрозией и повторным отложением золы, обычно описываются транспортным агентом, таким как эоловый туф или речной туф.

Области применения камня

Породу активно используют в строительстве. Из гнейса производятся тротуарная плитка, бутовый камень, щебень. Его применяют в качестве материала для изготовления бут-плитняка, который необходим при заливке фундамента.

Более плотные гнейсы становятся основой для облицовочных плит. Обычно для этих целей применяются гранито-гнейсы. Этот минерал имеет особенную сланцеватую текстуру, поэтому он хорошо себя проявляет в производстве различных видов облицовочного материала. Широкое распространение получило использование минеральной породы при мощении дорожного полотна, тротуаров, пешеходных дорожек. Материал пользуется популярностью при облицовке набережных и речных каналов. Распространено его применение и при изготовлении элементов для декорирования лестниц, каминов, стен.

При использовании этих горных минералов следует учитывать их недостатки. Сланцеватая структура не позволяет получать материалы высокого качества, например, брусчатку или щебень.

Низкая сопротивляемость воздействию внешних факторов и склонность породы к выветриванию наделяют материалы, созданные из нее, небольшой твердостью. Чем более текстура минерала близка к граниту, тем качественнее будут материалы, полученные из него.

Область применения

В средние века кварцит имел широкое применение при строительстве больших зданий. Из него выстроены многие памятники архитектуры, например, храм Спаса на Крови. В настоящее время его чаще всего применяют в качестве сырья для производства кирпича высокой термостойкости. Текстура камня, такая же, как у песчаника, делает возможным его применение во внутренней и внешней отделке зданий.

Материал позволяет усилить износостойкость и термостойкость домов, создать дополнительную теплоизоляцию. Каменные плиты кварцита используются в качестве декорирующего элемента. Из них выкладывают участки стен и камины. Ими устилают садовые и парковые дорожки, украшают бордюры, декорируют сады и парки.

Некоторые разновидности горной породы применяют в производстве электронных механизмов. В металлургии из них делают флюс для выплавки металла. Некоторые подвиды кварцита применяются в качестве поделочного материала. Из них делают эксклюзивные предметы интерьера и сувенирные изделия. Обработанный железистый камень по описанию напоминает яшму. Разница между ними состоит в расположении полос — у кварцита они параллельные.

Характеристика породы и ее состава

Камень песчаник относится к группе псаммитовых пород, в которых размер обломочных зерен колеблется от 2 до 0,05 мм. Группа представлена рыхлыми разновидностями или песками и цементированными (песчаниками).

По величине обломочных зерен горная порода подразделяется на такие типы:

• грубозернистые (2-1 мм);
• крупнозернистые (1-0,5 мм);
• среднезернистые (0,5-0,25 мм);
• мелкозернистые (0,25-0,1 мм).

Более мелкие зерна формируют алевролиты. Помимо размера зерен каждый вид песчанника характеризуется вещественным составом обломочных зерен, цемента, формы обломочных частиц, характером цемента и его образованием.

Чтобы охарактеризовать породу, необходимо установить:

• размеры зерен;
• минералогический состав цемента и обломков пород;
• цвет песчаника.

При классификации породы по вещественному составу учитывается характер цемента. За количественными характеристиками различают:

• мономинеральные образования (содержание основного минерала — 90%);
• биминеральные (обломочный материал состоит из двух минералов);
• полиминеральные (кластический материал представлен несколькими минералами);
• группа полимиктовых образований (среди обломочных зерен присутствуют явные минералы в количестве 15-20 %).

С помощью минералов-индикаторов в породе можно восстановить условия образования осадка и ориентировочные значения состояния среды. Состав песчаника часто включает остатки животных организмов, растительные реликты.

Физические свойства песчаников

Природный материал состоит из зерен кварца, которые соединяются между собой с помощью других минералов. За минеральным составом, физико-механическими свойствами порода не уступает граниту.

Песчаник, цвет которого зависит от наличия примесей в цементе железной руды, обломков кварца и глауконита, является отличным поделочным и строительным камнем. Его твердость средняя, граница прочности при сжимании составляет 300-1000 кг/см3.

Плотность песчаника зависит от состава образования, характера цемента, наличия пор между составляющими частицами. Порода легко поддается обработке, а особенности фактуры поверхностей делают его привлекательным материалом для эстетического оформления фасадов домов, изготовления каминов.

Красный песчаник, который часто используют для укладки тротуаров отличается шероховатой поверхностью. Это обеспечивает удобство для ходьбы по плитам.

Черный вулканический камень пироксенит

Пироксенит – плутоническая порода, состоящая, главным образом, из темных минералов пироксеновой группы, плюс небольшое количество минералов оливина и роговой обманки.

Пироксенит принадлежит к группе ультраосновных пород, и, в основном, состоит из темных минералов, богатых железом и магнием.

Пироксенит часто ассоциируют с другой ультраосновной породой, перидотитом. Залежи пироксенита обычно располагаются в толще океанического дна, под слоем базальта, формирующего донную поверхность. Куски пироксенита оказывается на поверхности в тех местах, где океаническая плита присоединяется к материку, т.е. в зонах движения по разломам.

Характеристики

Пемза состоит из очень микровезикулярный стекло пирокластический с очень тонкими полупрозрачными пузырьковыми стенками экструзионный вулканическая порода. Это обычно но не исключительно кремний или же фельзический до промежуточного звена по составу (например, риолитовый, дацитовый, андезит, пантеллерит, фонолит, трахит), но базальтовый и другие композиции известны. Пемза обычно бывает бледной, от белого, кремового, синего или серого до зелено-коричневого или черного. Он образуется, когда вулканические газы выделяющийся из вязкого магма образуют пузырьки, которые остаются в вязкой магме, когда она остывает до стекла. Пемза — распространенный продукт взрывных высыпаний (плинианский и игнимбрит-формирование) и обычно образует зоны в верхних частях кремнистых лав. Пемза имеет пористость 64–85% по объему, и он плавает на воде, возможно, в течение многих лет, пока в конечном итоге не заболачивается и не тонет.

Скория отличается от пемзы большей плотностью. С более крупными пузырьками и более толстыми стенками пузырьков шлак быстро опускается. Разница является результатом более низкой вязкости магмы, образующей шлак. Когда присутствует большее количество газа, в результате получается более мелкозернистая пемза, известная как пумицит. Пемза считается вулканическое стекло потому что у него нет кристалл структура. Пемза различается по плотности в зависимости от толщины твердого материала между пузырьками; многие образцы плавают в воде. После взрыва Кракатау, плоты из пемзы дрейфовал в Индийском океане до 20 лет, среди них плавали стволы деревьев. Фактически, пемзовые плоты рассредоточены и поддерживают несколько морских видов. В 1979, 1984 и 2006 годах подводные вулканические извержения вблизи г. Тонга создали большие пемзовые плоты, некоторые размером до 30 километров (19 миль)[нужна цитата] который проплыл сотни километров Фиджи.

Есть две основные формы везикул. Большая часть пемзы содержит трубчатые микровезикулы, которые могут придавать шелковистую или волокнистую ткань. Удлинение микровезикул происходит за счет пластичный удлинение в вулканическом канале или, в случае пемзовых лав, во время потока. Другая форма пузырьков — от субсферической до сферической — возникает в результате высокого давление газа во время извержения.

Физические и химические свойства камня

Какие химические и физические свойства гранита? Он является одним из самых плотных, твердых и прочных камней. Плотность — это физическая величина, показывающая соотношение массы тела и занимаемого им объема. Плотность гранита — 2600 кг/м3.

Твердость — это свойство материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела. Измеряется по шкале Мооса, которая содержит 10 единиц. У алмаза твердость — 10, у талька и графита, которые можно поцарапать ногтем, — 1. В зависимости от разновидности гранита, его твердость составляет 5-7 по шкале Мооса. Из-за такой текстуры обработка камня возможна только с применением алмазных инструментов.

Гранит обладает еще одним свойством — прочность на сжатие. Эта характеристика показывает, какое механическое напряжение нужно приложить, чтобы тело сломалось или деформировалось. Прочность на сжатие гранитной породы — до 300 Мпа.

Несмотря на то, что гранит — это камень, его можно расплавить. Какая температура плавления у этого материала? Она довольно высока и составляет 1215-1260°С. Однако ее можно снизить вдвое, если повысить давление и добавить воды, камень расплавится при 650°С, что помогает при обработке.

Материал практически не поглощает влагу. Это объясняется его низкой пористостью, его структура мелкозернистая. Цвет его бывает разным и зависит от соотношения содержащихся в нем минералов: красный, розовый, серый, голубоватый, зеленоватый.

Физические свойства горной породы

Песчаник устойчив к резким температурным перепадам, износу и обладает низким влагопоглощением. Его называют «золотой серединой», поскольку он хоть и уступает в прочности граниту, но не впитывает воду, как более мягкий известняк. Эти качества позволяют утверждать, что песчаник лучше многих других типов строительного материала. Из него возводят надежные строения, которые могут десятилетиями сохранять внешний вид в условиях постоянно меняющегося климата.

Свойства материала обеспечиваются цементом: высокую прочность дают опаловый и халцедоновый, среднюю – гипсовый и известковый, малую – глинистый. Для строительства используют первые два. Породу легко обрабатывать, что делает ее удобной как для изготовления каминов, так и для отделочных фасадных работ. При правильной пропитке камень превращается в монолит и почти не подвержен износу.

Основные физические свойства материала:

• граница прочности при сжимании – 300-1000 кг/куб. см;
• температура горения 1700 °С (для кварцевых пород с цементом-кремнием);
• пористость 0,69%;
• поглощение влаги 0,6-6%;
• плотность 2250-2670 кг/куб. м;
• способность выдержать 50 циклов заморозки/разморозки.

Структура используемого для облицовки камня не меняется на протяжении 75 лет. В природе встречаются плиты песчаника шириной 1-12 см.

А что еще входит в состав гранита?

Альтернативная классификация гранитов по принципу, что входит в состав гранита — магма или осадочные породы, широко используется за рубежом и сводится к выделению 4 групп:

• S — считается, что гранитные породы этой группы сложены из продуктов плавления метаосадочных субстратов.
• I — эту группу составляют оплавленные метамагматические субстраты.
• M — кристаллизовавшиеся толеит-базальтовые магмы.
• А — к дифференциатам магмы щелочно-бальзатоидного состава добавляются оплавленные нижнекоровые гранулиты.

Ученые до настоящего времени ведут жаркие споры по поводу происхождения удивительного в самом деле камня, который, кстати, встречается только на Земле. До сих пор досконально не изучены физико-химические процессы кристаллизации, а также истинное происхождение кристаллизовавшихся масс.

Но будь это видоизмененные осадочные породы или застывшие магматические массы, граниты поражают своей неповторимой красотой и высокой прочностью, благодаря чему широко используются в декоративной отделке.

Как правильно выбирать дунит для использования в бане?

Дунит – недорогой камень. Однако недобросовестные продавцы под этим названием могут продавать серпентинит или клинопироксенит. Первый представляет собой дунит, подвергшийся процессу серпентинизации. Если выложить им каменку, он превратится в бурые глыбы, плохо удерживающие тепло.

Клинопироксенит при нагревании выделяет вещества, образующие вредные соединения при взаимодействии с кислородом. Нахождение в бане, при строительстве которой использовался данный материал, может привести к отравлению.

Для того чтобы правильно выбрать материал, нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• При покупке нужно провести по камню острым предметом. На серпентине останется царапина.
• Нужно внимательно осмотреть камушки на наличие серных включений. Сульфиды выглядят как небольшие пятнышки и прожилки желтого, серо-золотистого, серого цвета с металлическим блеском. При нагревании эти соединения будут отдавать серу, которая соединится с парами воды и образует кислоту. Если камни имеют более 5% вредных включений, камни приобретать нельзя.
• Следует проверить на прочность. Качественный образец не рассыплется после сильного удара молотком.
• Необходимо выбирать экземпляры, в которых нет трещин. Потрескавшийся дунит быстро испортится при нагревании.

Что такое туф?

Туф – это разновидность осадочных пород, имеющая пористую неоднородную структуру. Минералогический состав и свойства камней зависят от способа образования туфа. Различают следующие его виды:

• Известковый, или травертин. Формируется под воздействием геотермальных вод на находящиеся на их пути природные материалы. Основная составляющая – углекислая известь. В процессе формирования известковой породы она соединяется с железом, алюминием, оксидом кремния. Образуется пористый и легкий камень. Материал травертин имеет небольшую твердость и неустойчив к воздействию влаги.
• Кремнистый, или гейзерит. Появляется при опадании и остывании паров гейзера, которые содержат соединения кремния. По структуре похож на травертин, однако не разрушается под воздействием влаги. Камень твердый и прочный, может оцарапать стеклянную поверхность.
• Вулканический. Наиболее популярный вид туфа. Формируется вследствие выпадения, оседания и цементирования пепла вулкана, кусков, вырывающихся из вулканического жерла во время извержения, и различных примесей. На фото представлены образцы данного вида.

Области применения камня

Сферы использования риолитовых камней обусловлены их плотностью, внешним видом, формой залегания. Так, липарит, добываемый в виде плит, является сырьем для изготовления облицовочных материалов и используется для отделки архитектурных сооружений.

Если риолит содержит свыше 70% диоксида кремния, его используют в производстве стекла. Крошка применяется в качестве наполнителя асфальтобетонной массы или щебня для ремонта дорог.

Встречаются и такие липариты, которые благодаря внешнему виду и возможности обработки можно использовать в ювелирном деле или декоративно-прикладном творчестве. Из таких камней изготавливают предметы для украшения интерьера, обереги и кабошоны.

Происхождение камня

Мрамор образуется в земной коре в результате метаморфизма природных ископаемых. Основой для его образования служит кальцит или доломит. Под действием давления, высокой температуры и других физических факторов на протяжении нескольких столетий структура природных материалов претерпевает изменения. Они сохраняют твердость, но становятся водопроницаемыми. Так образуется метаморфическая порода – удивительный материал, обладающий кристаллической структурой. Мрамор бывает двух видов – кальцитовый или доломитовый – в зависимости от того, где произошла кристаллизация.

Впервые человечество познакомилось с мрамором еще в античные времена. На территории Древней Греции несколько тысяч лет назад при раскопках обнаружили неизвестный ранее материал. Он был твердым, но при этом легко поддавался распиливанию. Уникальный рисунок на поверхности мраморных камней в сочетании с легкостью в обработке сделали этот природный материал основой для отделки храмов и дворцов.

Магия базальта

В древние времена базальт и другие камни вулканического происхождения считали даром богов и Земли, которая согрела его своим жаром. Астрологи и звездочеты говорили о том, что базальт произвели все четыре стихии – земля, огонь, вода и воздух. Лава, образуется из земли с помощью огня, затем течет как вода, и остывает под воздействием воздуха. Эти четыре стихии и дали минералу свою энергию, и люди вправе использовать ее для благих целей.

Талисманы из базальта необходимы тем, кто намерен изменить свою жизнь, изменить свой внутренний мир и характер. Не застывшая лава обладает текучестью и гибкостью, способностью без труда принимать любые формы – эти же свойства получает и владелец талисманов и амулетов.

Минерал гармонизирует потоки энергии вокруг человека, отталкивает негативную энергию, и притягивает позитив, с таким защитником не страшны никакие изменения.

Усталым путникам минерал дарит умиротворение и покой, снимает нервное и мышечное напряжение, приводят в порядок природные биоритмы, наполняет легкой и светлой энергией.

Вулканическая лава помогает в познании мира, открывает его секреты, дает тайные знания, развивает сверх способности. Одинаково позитивно действует на людей, родившихся под разными знаками Зодиака.

Этимология

Пемза — это вулканическая порода с пенистым видом. Название происходит от латинского слова «pumex», что означает «пена», и на протяжении всей истории ему давали много названий, потому что его образование было неясным. В прежние времена его называли «Spuma Maris», что на латыни означает «морская пена», потому что это был пенистый материал, который считался затвердевшей морской пеной. По той же причине он был также известен как «écume de mer» на французском языке и «Meerschaum» на немецком языке. Около 80 г. до н. Э. Оно называлось на латыни «lapis spongiae» из-за везикулярных свойств. Многие греческие ученые решили, что существуют разные источники пемзы, один из которых относится к категории морских кораллов.