§ 4. Осадочные хемогенные породы

Хемогенные породы. Среди пород химического происхождения наиболее важными в строительном деле являются карбонатные, сульфатные и аллитовые породы.

В породах химического происхождения наиболее распространены такие минеральные образования, . как оолиты и сферолиты. Оолиты — минеральные образования округлой или эллипсоидной формы, характеризующиеся концентрически-слоистым строением. Размеры оолитов до 2 мм (рис. 29).

Рис. 29. Оолиты (Х40)

Сферолиты представляют собой кристаллические агрегаты, состоящие из тонких игольчатых кристаллов, расположенных радиально вокруг центра кристаллизации.

Важным структурным признаком для группы химических и биохимических пород является форма и размер зерна. По размеру зерен различают структуры кристаллически-зернистые (размер зерен более 0,01 мм) и скрытокристаллические (размер зерен менее 0,01 мм).

Карбонатные породы. Наиболее распространенными карбонатными породами являются известняки и доломиты. Известняк — порода, сложенная более чем на 50% кальцитом; доломит — порода, состоящая более чем на 50% из доломита. В зависимости от количественного соотношения в породе кальцита и доломита наблюдаются постепенные переходы от чистых известняков к чистым доломитам (табл. 10).

Таблица 10 Классификация известково-доломитовых пород (по С. Г. Вишнякову)

	Содержание, %
Порода
	СаСОа	CaMg(C03)2
Известняк	95 — 100	5 — 0
Известняк доломитистый	75 — 95	25 — 5
Известняк доломитовый	50 — 75	50 — 25
Доломит известковый	25 — 50	75 — 50
Доломит известковистый	10 — 25	90 — 75
Доломит	0 — 5	100 — 95

Количество глинистой примеси в карбонатных породах может колебаться в широких пределах. Порода, характеризующаяся приблизительно равным содержанием карбонатного и глинистого материала, называется мергелем. Переходные разности карбонатно-глинистых пород показаны в табл. 11.

Таблица 11 Классификация карбонатно-глинистых пород (по С. Г. Вишнякову)

Наличие примесей оказывает большое влияние на физико-механические свойства карбонатных пород. Глинистое вещество при увлажнении понижает прочность известняков. Кремнезем уменьшает растворимость известняков и повышает их прочность. Доломитизированные известняки характеризуются меньшей растворимостью и большей прочностью по сравнению с известняками, не затронутыми процессами доломитизации. Примеси гипса, ангидрита и других легкорастворимых солей весьма нежелательны.

Пористость плотных известняков не превышает десятых долей процента, а рыхлых достигает 15 — 20%. Окраска известняков зависит от примесей и может быть различной: белой, желтоватой, бурой, серой, темно-серой до черной. Среди известняков, образовавшихся химическим путем, выделяют хемогенные известняки, состоящие из кальцита, отложившегося в осадок чисто химическим путем. Такими образованиями являются оолитовые известняки (рис. 29), известковые туфы, а также некоторые микрозернистые известняки.

По внешнему виду доломиты похожи на известняки. Цвет доломитов белый, желтовато-белый, светло-бурый. Для них характерны микрозернистые и кристаллически-зернистые структуры. По макроскопическому строению М. С. Швецов выделил пять разновидностей доломитов: 1) микрозернистые; 2) с песчаниковидным изломом; 3) крупнозернистые; 4) мелкопористые и 5) доломитовая мука.

Благодаря широкому распространению, легкой добыче и обработке обыкновенные известняки, доломитизированные известняки и доломиты применяют в строительстве чаще, чем другие породы. Их используют в виде бутового камня для фундаментов, стен неотапливаемых зданий или жилых домов в районах с теплым климатом, а наиболее плотные породы применяют в виде плит и фасонных деталей для наружных облицовок зданий. Известняковый щебень часто используют в качестве заполнителя для бетона. Наконец, известняки широко применяют как сырье для получения вяжущих веществ — извести и цемента. Доломиты используют для получения вяжущих и огнеупорных материалов в цементной, стекольной, керамической и металлургической промышленности.

Сульфатные породы. Сульфатные породы состоят из сульфатных соединений, выпадающих в осадок в случае увеличения их концентрации в природных водах. Гипсовые и ангидритовые породы, как раньше упоминалось, слагаются одноименными минералами — гипсом и ангидритом, которые в природных условиях в результате гидратации и дегидратации переходят друг в друга. Ангидрит отличается от гипса большей твердостью. Обычно он имеет светлые цвета — белый, зеленоватый, светло-серый, серовато-голубоватый. Гипс и ангидрит служат сырьем для получения вяжущих веществ, иногда их применяют в виде облицовочных изделий.

Аллитовые породы характеризуются высоким содержанием глинозема. В этой группе выделяют две главные породы: бокситы и латериты.

Бокситы. Породообразующими минералами бокситов являются гидроокислы алюминия (гиббсит и диаспор). Бокситы характеризуются большим разнообразием внешнего вида. Они могут быть мягкими, рыхлыми, похожими на глину и плотными с раковистым изломом. Пластичностью бокситы не обладают. Окраска обусловлена наличием гидроокислов железа. Чаще она бывает красная, бурая, коричневая, зеленовато-серая. Используют для производства алюминия, искусственных абразивов, огнеупоров, в качестве адсорбента при очистке нефтепродуктов.

Латериты состоят в основном из каолинита и гидроокислов железа, в меньшем количестве в них входят гидроокислы алюминия. Цвет их красный, бурый или желтый. Высокая стойкость против выветривания позволяет использовать их в качестве строительного материала.