§ 2. Главные породообразующие минералы
Основными породообразующими минералами магматических пород являются: 1) кварц (и его разновидности); 2) полевые шпаты;. 3) железисто-магнезиальные силикаты.
Все эти минералы отличаются друг от друга по свойствам, поэтому преобладание в породе тех или иных минералов меняет ее строительные свойства: прочность, стойкость, вязкость и способность к обработке (к полировке, шлифовке и т. п.).
Кварц, состоящий из двуокиси кремния (Si02) в кристаллической форме, является одним из самых прочных и стойких минералов. Он обладает: 1) исключительно высокой прочностью при сжатии (до 2000 МПа) и высокой для хрупких материалов прочностью при растяжении (около 100 МПа); 2) высокой твердостью,, уступающей только твердости топаза, корунда и алмаза; 3) весьма высокой кислотостойкостью и вообще химической стойкостью при обычной температуре; из кислот на него действует фтористоводородная кислота и горячая фосфорная; едкие и углекислые щелочи вступают во взаимодействие с кварцем при повышенной температуре; 4) высокой огнеупорностью — плавится при температуре' около 1700°С.
Благодаря высокой прочности и химической стойкости кварц остается почти неизменным при выветривании магматических пород, к состав которых он входит (например, при разрушении гранитов). Поэтому является также одним из самых важных минералов и в. осадочных породах (в песчаниках и кварцевых песках).
Полевые шпаты — это самые распространенные минералы в магматических породах (до 2/з от обшей массы породы). Они представляют собой, так же как и кварц, светлые составные части пород (белые, розоватые, красные и т. п.).
Главной разновидностью полевых шпатов являются ортоклаз и плагиоклазы.
Выветривание полевых шпатов происходит под влиянием воды,, содержащей углекислоту. Результатом выветривания является новый минерал — каолинит (важнейшая часть самой распространенной осадочной породы — глины).
К цветным (темноокрашенным) минералам, встречающимся в магматических породах, относятся железомагнезиальные и магнезиальные силикаты и некоторые алюмосиликаты.
В группе железо-магнезиальных силикатов наиболее распространены оливин, пироксены (например, авгит), амфиболы (роговая обманка). Среди магнезиальных силикатов встречаются вторичные минералы, чаще всего замещающие оливин — серпентин хризотиласбест.
В группе алюмосиликатов наиболее распространены слюды: 1) обыкновенные — мусковит (почти бесцветный), флогопит и биотит (темного цвета), 2) гидрослюды — гидромусковит, гидробиотит. Твердость слюд 2 — 3.
Все вышеперечисленные минералы, за исключением мусковита и гидромусковита, отличаются от кварца и полевых шпатов темной окраской (зеленого, темно-зеленого, иногда черного цвета).
Характерными свойствами цветных минералов (за исключением слюд) являются высокая прочность и вязкость, а также повышенная плотность по сравнению с другими минералами, которые входят в состав магматических пород.
Увеличение содержания цветных минералов (за исключением алюмосиликатов) придает породам высокую прочность, вязкость т стойкость против выветривания.
Водные алюмосиликаты (слюды) являются нежелательной составной частью пород. Они понижают прочность пород, ускоряют их выветривание и затрудняют шлифовку и полировку, так как в. результате совершенной спайности слюды весьма легко разделяются на очень тонкие пластинки. Слюды встречаются и в песках, где также считаются вредной примесью. Бетоны и строительные растворы на песке с значительным содержанием слюды обладают пониженной морозостойкостью.
Для специальных отделочных штукатурок в растворы иногда намеренно вводят слюду в целях достижения определенного художественного эффекта.