Сцементированные горные породы

Прочность таких пород колеблется от единиц до сотен МПа и зависит от прочности цементирующего вещества (цемента).

Песчаники представляют собой сцементированный песок. По степени убывания прочности песчаники бывают. Кремнистый песчаник - это песок, сцементированный водным кремнеземом. Очень прочный камень, прекрасный строительный материал, из которого можно готовить блоки для несущих конструкций. Известковый песчаник – частицы песка сцементированы солями карбоната кальция СаСО₃.Чем плотнее и лучше закристаллизовано цементирующее вещество (СаСО₃), тем выше прочность известкового песчаника. При значительном содержании в цементе солей магния песчаник называется доломитовым. Такие камни лучше применять в наземном строительстве, т.к. в углекислых подземных водах карбонат кальция растворяется. Хорошим строительным материалом может служить железистый песчаник. Цементирующим веществом являются соли железа. Битуминозные песчаники можно использовать для получения асфальтового раствора. Глинистые и гипсовые песчаники как самостоятельные строительные материалы не используются, т.к. гипс растворим в воде, и не придает песчанику удовлетворительной прочности, а глина набухает и при нагружении обладает высокой ползучестью.

Конгломераты и брекчии отличаются друг от друга формой сцементированных частиц. В конгломератах сцементирован гравий, а в брекчии природный щебень. Сцементированные частицы могут быть разного минералогического состава, разного цвета и размера. Цементирующее вещество может быть таким же, как и у песчаников. Применение определяется прочностью камня. Некоторые камни очень декоративны.

Физико-химические осадки.

Известковый туф образуется при выходе на поверхность водного потока с высокой концентрацией растворенного в воде бикарбоната кальция. При выходе потока из глубины на поверхность резко падает давление и предельная концентрация растворенных солей. Соли выделяются, образую очень пористый камень туфовой структуры. Процесс проходит по следующей реакции

на глубине на поверхности

СаСО₃+СО₂+Н₂О → Са (НСО₃)₂ → СаСО₃+СО₂↑+Н₂О

известняк известковый

туф

Применяется в садово-парковой архитектуре и там же, где все породы, содержащие СаСО₃.

Оолитовый известняк образуется при испарении воды с поверхности водоема. Концентрация растворенных в ней углекислых солей повышается, и соли начинают кристаллизоваться концентрическими слоями вокруг частиц, находящихся во взвешенном состоянии. В зависимости от концентрации раствора частица растет до размеров икринки или горошины, затем падает на дно и связывается теми же солями СаСО₃, а так же как отделочный материал, особенно гороховый камень.

Доломит, магнезит, гипс – см. раздел минералы осадочных горных пород.

Зоогенные горные породы

Известняк – органогенная порода, состоящая из солей СаСО₃. Известняки бывают зоогенного и фитогенного происхождения. Чаще известняки состоят из останков раковин моллюсков, которые в более древних отложениях раздроблены и изменены последующими процессами. Если известняк состоит из целых раковин, то его называют известняк-ракушечник. Разновидностью органогенного известняка является мел, состоящий главным образом из мельчайших раковин фораминифер. Все породы, состоящие из карбоната кальция СаСО₃, применяют для получения извести, портландцемента, в качестве щебня в бетонах. Плотный известняк можно использовать для изготовления несущих камней (цокольные блоки, колонны). Известняк-ракушечник используют для возведения стен, для внутренней отделки стен, колонн (ст. метро Выборгская). Ввиду малой износостойкости и высокой размокаемости известняки не используются для подземного строительства, мощения дорог, полов и отделки ступеней.

Мергель – известково-глинистая порода, состоящая из кальцита и глинистых частиц (30-50%), соотношение которых сильно колеблется. Натуральным мергелем называется порода, содержащая глинистых частиц ~25%. Это прекрасное моносырье для получения портландцемента и керамики.

Если соотношение составляющих частиц отличается от указанного, то мергель называется известковым или глинистым.

Фитогенные породы

Диатомит – пористая, легкая, светло-желтая, рыхлая, чаще сцементированная порода, легко растирается в тонкий порошок и жадно поглощает воду. Состоит из мельчайших опаловых скорлупок диатомовых водорослей, игл губок, глинистых минералов и других включений.

Трепел содержит примесь скорлупок диатомовых водорослей и остатков скелетов радиолярий и губок. Его трудно отличить от диатомита.

Опока – более плотная и прочная разновидность двух предыдущих пород.

Диатомит, трепел и опока относятся к группе кремнистых пород. Применяются в качестве добавок в цементы и как сырье для получения кислого огнеупорного кирпича – дúнасовый кирпич.