Го́рные поро́ды

Пористость карбонатных, карбонатно-терригенных  накоплений, лежащая в основе образования  пластов-коллекторов, играет важную роль в геологии нефти и газа.

Основные обстановки карбонатного осадконакопления – морские, в которых  накапливаются мелководные и  глубоководные карбонатные илы, шельфовые, где формируются фораминиферовые, оолитовые известняки, ракушечники, пеллетовые пески, рифовые, банково-рифовые образования.

 

 

 

 

 

Арагонит (от Арагон — регион в Испании) — минерал, один из естественных полиморфов карбоната кальция (CaCO3).

Формула	CaCO3
Сингония	Ромбическая (планаксиальная)
Цвет	Бесцветный, белый, серый, желтоватый, красноватый
Цвет черты	Белая
Блеск	Стеклянный
Прозрачность	Прозрачный, просвечивающий
Твёрдость	3,5 — 4
Спайность	Несовершенная по {010}
Излом	Раковистый; хрупок
Плотность	2,93 г/см³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Несмотря на одинаковый химический состав, арагонит и кальцит имеют  различные кристаллические решётки, поэтому и свойства минералов  различаются. Арагонит образует призматические, столбчатые, таблитчатые, игольчатые и  копьевидные кристаллы. Агрегаты радиально-лучистые, шестоватые, волокнистые, тонкозернистые. Обычны двойниковые кристаллы, множественные  сложные двойники, полисинтетические  двойники.

Арагонит — нестабильная фаза карбоната кальция, и за отрезок  времени порядка 10 — 100 млн. лет видоизменяется до кальцита. Трансформация арагонита  в кальцит сопровождается увеличением  объёма. При нагревании свыше 400°С происходит быстрый переход арагонита в кальцит, а на огне он рассыпается в тонкую кальцитовую пудру.

Арагонит входит в состав перламутрового слоя раковин многих видов моллюсков, в экзоскелет кораллов. Поскольку арагонит в раковине моллюска подвергается биологическому воздействию, форма кристаллов может весьма отличаться от арагонита неорганического происхождения. У некоторых моллюсков вся раковина состоит из арагонита, у других из арагонита состоят только отдельные части, а вся остальная раковина из кальцита. Арагонитом сложены тончайшие слои жемчуга. В гидротермальных источниках арагонит может образовывать шпрудельштайн.

 

 

 

 

 

Кальци́т, известковый шпат — минерал CaCO3 из группы карбонатов, одна из природных форм карбоната кальция. Исключительно широко распространён на поверхности Земли, породообразующий минерал. Кальцитом сложены известняки, меловые породы, мергели, карбонатиты. Кальцит — самый распространённый биоминерал: он входит в состав раковин и эндоскелета большинства скелетных беспозвоночных, а также покровных структур некоторых одноклеточных организмов.

Формула	CaCO3
Сингония	Тригональная
Цвет	Бесцветный, белый, розовый, жёлтый, коричневый
Цвет черты	Белый
Блеск	Стеклянный
Прозрачность	Прозрачный
Твёрдость	3
Спайность	Весьма совершенная
Излом	Раковистый
Плотность	2,71 г/см³
Показатель преломления	nω = 1,640—1,660

 

 

 

 

 

 

 

 

Карбонат кальция имеет  и другие полиморфные модификации  — арагонит (ромбической сингонии) и фатерит (гексагональной сингонии). Название предложено Гайдингером в 1845 году и происходит, как и название химического элемента, от лат. calx (род.п. calcis) — известь.

Свойства. В чистом виде кальцит белый или бесцветный, прозрачный (исландский шпат) или просвечивающий, — в зависимости от степени совершенства кристаллической структуры. Примеси окрашивают его в разные цвета. Ni окрашивает в зелёный; кобальтовые, марганцевые кальциты — розовые. Тонкодисперсный пирит окрашивает в синеватый и зеленоватый цвет. Кальцит с примесью железа — желтоватый, буроватый, красно-коричневый; с примесью хлорита — зелёный. Углистое вещество часто придает кальциту неравномерную чёрную окраску. Известны кристаллы с многочисленными включениями битуминозного вещества, они имеют жёлтый или бурый цвет.

Образование. Наиболее распространены и имеют наибольшую практическую ценность два типа месторождений кальцита:

• месторождения, связанные с вулканическими породами основного и среднего состава: базальтами, долеритами, андезитами и их туфами и брекчиями;
• месторождения в карбонатных осадочных породах — в известняках, доломитизированных известняках, мергелях, а также мраморах.

Применение. Широко применяется в строительстве и химических производствах. Исландский шпат используется в оптических приборах. Разновидности кальцита — симбирцит и кальцитовый оникс применяются как недорогие поделочные камни. Тонко измельчённый кальцит используется как наполнитель в различных системах, как правило, для уменьшения расхода дорогостоящего основного компонента.

МЕРГЕЛЬ (нем. Mergel) - осадочная горная порода, переходная от известняков и доломитов к глинистым породам; содержит от 30 до 90% CaCo3 и MgCO3, от 10 до 70% глинистого материала. Применяется в цементном производстве и как строительный материал.

Свойства. Содержит 30-90% карбонатов (кальцит, реже доломит) и, соответственно, от 70 до 10% глинистых частиц. В зависимости от относительного количества компонентов возможен непрерывный ряд: известняк — глинистый известняк — мергель — известковая глина — глина. По минеральному составу карбонатов мергели делятся на известковые и доломитовые. В зависимости от примесей различают кремнезёмистые, глауконитовые, песчанистые, слюдистые, битуминозные, углистые и т.д. Мергель, содержащий гипс, рассеянный или в виде желвачков, тонких пропластков и др., называется гипсовым (разновидности — гипсо-доломитовый и ангидрито-доломитовый мергель). Окраска разнообразная, чаще светлая.

Физико-механические свойства мергелей зависят от их состава и  консистенции. В сухом состоянии  они прочны и устойчивы в откосах. С увеличением содержания глинистых  частиц до 40-50% прочность растет, а  при большем их содержании снижается, при этом зависимость свойств  от степени увлажнения становится более  отчетливой. Глинистые виды способны к сжатию, размоканию и набуханию; откосы выемок в них покрыты мелким щебнем и неустойчивы при увлажнении. При преобладании карбонатного цемента, а также при окремнении они водостойки и имеют повышенную прочность.

Происхождение. Мергели встречаются среди отложений от верхнего протерозоя (Урал) до неогена (Кавказ), образуя крупные пластообразные залежи. Широко используются в цементной промышленности. Из общего количества месторождений карбонатных пород в CCCP, разведанных в качестве цементного сырья, 25% представлено мергелем. На мергеле работают Катав-Ивановский (Урал), Новороссийский и Амвросиевский (Донбасс) цементные заводы. Высококарбонатные мергели используются для производства щебня, обычно невысоких марок. Мергель гипсовый и его разновидности практической ценности не представляют.

Использование. Мергель широко используется как сырье для производства портландцемента. Мергель малоустойчив к атмосферным воздействиям.

Мергельный дом — дом, сложенные из природного камня, мергеля. Тёплые, но грубые без отделки.

Мра́мор (др.-греч. μάρμαρος — «белый или блестящий камень») — метаморфическая горная порода, состоящая только из кальцита CaCO3. При перекристаллизации доломита CaMg(CO3)2 образуются доломитовые мраморы.

Природа образования. Образование мрамора есть результат так называемого процесса метаморфизма: под воздействием определенных физико-химических условий структура известняка меняется и в итоге рождается мрамор.

Химический состав и физические свойства  
Твёрдость — 2,5—5 по шкале Мооса, плотность — 2,3—2,6 г/см³. 
Мрамор состоит из доломита (карбоната кальция и магния) или кальцита (карбоната кальция), или из обоих минералов. В мраморе почти всегда содержатся примеси других минералов, а также органические соединения. Примеси различно влияют на качество мрамора, снижая или повышая его декоративность. 
Окраска мрамора также зависит от примесей. Большинство цветных мраморов имеет пёструю или полосчатую (циполин) окраску. 
Оксид железа окрашивает его в красный цвет, высокодисперсный сульфид железа — в сине-чёрный, железосодержащие силикаты (особенно хлорит и эпидот) — в зелёный, лимонит (гидроксиды железа) и карбонаты железа и марганца — в жёлтые и бурые тона. Серые, голубоватые и чёрные цвета могут быть обусловлены также примесями битумов или графита. 
Рисунок определяется не только строением мрамора, но и направлением, по которому производится распиливание камня. Цвет и рисунок мрамора проявляются после его полировки. 
Месторождения мрамора обнаружены во многих областях России. Первым в России стали использовать карельский мрамор. Красивый и долговечный камень Тивдии (Карелия) нежно-палевого цвета с розовыми прожилками, а также мрамор ювенского месторождения (Приладожье) украсили многие дворцы и соборы Санкт-Петербурга. 
Применение В строительной практике «мрамором» называют метаморфические породы средней твёрдости, принимающие полировку (мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты). 
Мрамор используется как камень для памятников (монументальной скульптуры и надгробий), как штучный строительный камень для наружной облицовки и внутренней отделки зданий и в виде дроблёного и молотого камня, а также штучного (пильного) камня. Мраморные доски из чистого кальцитового мрамора применяют в электротехнике.

Ракушняк представляет собой пористый известняк, состоящий почти полностью из целых или раздробленных раковин морских организмов. Образуется он обычно в мелководной зоне морей и океанов.

    Положительным  качеством камня-ракушечника является  его легкость и высокая пористость, предопределяющая высокие теплоизоляционные  свойства. Естественная радиоактивность  полезного ископаемого находится  на уровне 6-9 мкр/час, что не превышает допустимых значений и позволяет использовать стеновые камни в любом виде строительства.    
Камень - ракушняк производится методом распиловки известняков - ракушечников понтического яруса, в котором можно выделить два пильныx слоя. Верхний слой представлен оолито-детритовым и равномерно сцементированным известняком, нижний - детритовым ноздреватым слабосцементированным известняком - ракушечником. По физико-механическим свойствам известняки первого пильного слоя понтического яруса соответствуют требованиям ГОСТ 4001-84 для производства пильных стеновых камней. 
      Светлоокрашенная (обычно белого, желтоватого или серого цвета) осадочная горная порода, состоящая преим. из целых или раздробленных раковин размером от 0,1 мм до неск.см,сложенная почти полностью кальцитом (СаС03) с небольшой примесью кварца, глины и др. минералов. Ракушняк образуется в результате накопления в прибрежных частях мелких морей и лагун скелетных остатков организмов — раковин. Удельный вес кальцита 2,6—2,8, хрупок. При нагревании до 825—910° разлагается на окись кальция (СаО) и углекислый газ (С02). Ракушечник разных месторождений имеет различное строение — от плотного мелкозернистого до рыхлого грубоноздреватого, что обусловливает различие физико-механических свойств; объемный вес — 1100—2240 кг /ж3; твердость по Шору — 16—22; пористость — 22—60%, закрытая пористость около 40% от открытой; водо- поглощение (весовое)—4—30%, иногда и более; коэфф. теплопроводности 0,25— 0,85 ккал/м- град -час) воздухопроницаемость 14—320 л/м2-час\ предел прочности при сжатии 4—280 кг/см2; морозостойкость до 10—35 циклов замораживания и оттаивания; истираемость и износ ракушечника велики.

Как правило, более пористые ракушняки обладают наименьшей прочностью. При насыщении водой прочность породы снижается, величина коэффициента размягчения 0,4—0,9. Р. несгораем, но при действии высоких темп-р (825—910°) разлагается, начиная с поверхности (при этом сильно снижается его прочность), или разрушается.

Древесина является одной из составных частей сосудисто-волокнистого пучка и противопоставляется обыкновенно другой составной части пучка, происходящей из того же прокамбия или камбия — лубу, или флоэме. При образовании сосудисто-волокнистых пучков из прокамбия наблюдаются 2 случая: либо все прокамбиальные клетки превращаются в элементы древесины и луба — получаются так называемые замкнутые пучки (высшие споровые, однодольные и некоторые двудольные растения), либо же на границе между древесиной и лубом остаётся слой деятельной ткани — камбий и получаются пучки открытые (двудольные и голосеменные).

Свойства. Для древесины основными и наиболее важными являются следующие свойства:

Механические: прочность, твёрдость, деформативность, удельная вязкость, эксплуатационные характеристики, технологические характеристики, износостойкость, способность удерживать крепления, упругость;

Физические: внешний вид (текстура, блеск, окраска), влажность (усушка, коробление, водопоглощение, гигроскопичность, плотность), тепловые (теплопроводность), звуковые (акустическое сопротивление, звукопроводность), электрические (диэлектрические свойства, электропроводность, электрическая прочность);

Химические  свойства. Древесина является анизотропным материалом, то есть материалом с неодинаковыми свойствами по направлениям относительно волокон. (Так, например, усушка вдоль волокон меньше, чем поперёк волокон, а усушка в радиальном направлении меньше, чем в тангентальном. Различны также, в зависимости от направления волокон, влагопроводность, паропроницаемость, звукопроводность и некоторые другие характеристики).

• Прочность древесины — способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Различают прочность на сжатие и растяжение по направлениям приложения нагрузки — продольной и поперечной; статический изгиб.
• Твёрдость древесины — способность древесины сопротивляться внедрению в неё более твёрдого тела. Для оценки твёрдости древесины используется тест Янка
• Износостойкость — способность древесины сопротивляться износу, то есть постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Износ боковых поверхностей больше, чем торцовых; износ влажной древесины больше, чем сухой.
• Влажность древесины. Различают абсолютную и относительную влажность древесины.
• Абсолютная влажность древесины — это отношение веса содержащейся в древесине влаги по отношению к массе абсолютно сухой древесины, выраженная в процентах. (Если образец 300 г после сушки стал весить 200 г, то его абсолютная влажность (300—200)/200*100 % = 50 %)
• Относительная влажность древесины — это отношение веса содержащейся в древесине влаги к весу сырой древесины, выраженное в процентах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коралл представляет собой материал скелета колонии коралловых полипов. Большие скопления кораллов формируют коралловые рифы и коралловые острова. «Рост» кораллов составляет обычно даже в благоприятных условиях не более 1 см в год в продольном направлении, поэтому на формирование среднего рифа могут уйти столетия, острова — тысячелетия.