Кристаллические сланцы

Краткий справочник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Строительство»

Кристаллические сланцы. Глинистые сланцы образуются из глин при слабом влиянии метаморфизма, а с дальнейшим его усилением претерпевает полную перекристаллизацию и переходят в филлиты - тёмно-серые и красноватые тонкосланцевые породы, состоящие из вторичных кварца, серицита и хлорита. Они отличаются способностью раскалываться на ровные тонкие пластинки и, обладая достаточной плотностью, вязкостью, твёрдостью и водостойкостью, используются как местный кровельный материал. Филлиты имеют предел прочности при сжатии 50 ... 240 МПа, плотность - около 2.7г/см3. При дальнейшем повышении давления и температуры филлиты преобразуются в другие разновидности сланцев: слюдяные, хлоритовые, тальковые и т.д. Особое место занимают шунгитовые сланцы - древние (докембрийские) метаморфизованные осадочные породы плотной структуры, сложенные шунгитовым веществом. Они окрашены в тёмно-серый, иногда чёрный цвет, отличаются средней плотностью 2700 ... 2900 кг/м3, прочностью при сжатии 140 ... 300 МПа. Особо ценным свойством этих пород является их способность превращаться в лёгкий пористый заполнитель - шунгизито-вый гравий. При этом наиболее активное и полное вспучивание при обжиге проявляется у шингитовых пород, содержащих 1.2 ... 5 % шунгитового вещества с частицами размером около 0.02 мкм, равномерно распределённого в кварц-плагиоклаз-хлоритовой силикатной массе. Особенностью шунгизито-вого гравия является наличие стекловатой структуры и исключительная инертность по отношению ко всем агрессивным средам. Шунгитовые сланцы применяются в качестве сырья для получения шунгизитового гравия, чёрного цемента, красок, добавок при изготовлении силикатного кирпича, штучных плит для полов, плинтусов, а также как декоративный и скульптурный мате-

риалы. Шунгитовые сланцы добываются в Карелии. Различные разновидности других кристаллических сланцев встречаются во многих районах Урала, Сибири, Кавказа.

Кварциты образуются путём метаморфизации кварцевых песков и песчаников под влиянием давления и высоких температур. Это очень плотные и твёрдые мелко- и среднезернистые белые, жёлтые, серые и красноватые породы с массивной или сланцевой текстурой. Наряду с кварцем (до 95 ... 99 %) они могут содержать различные примеси: слюды, гематита, хлоридов и др. Кварциты погодоустойчивые и прочные породы: предел прочности их составляет 100 ... 400 МПа, а средняя плотность изменяется от 2800 до 3000 кг/м3 . Они отличаются слабым сцеплением с вяжущими, большой хрупкостью и труднообрабатываемостью; имеют высокую огнеупорность, кислото-и щёлочестойкость и применяются главным образом в производстве динаса, а также как абразивный, кислото- и щёлочестойкий материалы. Красивые разновидности кварцитов являются прекрасным декоративным и облицовочным материалом. Разновидности со значительным содержанием (более 40 %) железистых минералов являются рудами на железо (Криворожье, Курская магнитная аномалия). Месторождения кварцитов известны в Карелии, Ленинградской области, Криворожье, КМА, на Алтае и др.

Мраморы образуются при перекристаллизации известняков и доломитов под влиянием динамотермального метаморфизма с преобладанием температурного фактора. Чаще всего они появляются на контакте карбонатных пород с интрузиями и представляют собой равномерно-зернистые массивные или слоистые породы, окрашенные в разнообразные цвета от светлых до чёрных с различными оттенками в зависимости от содержания примесей. Главными породообразующими минералами являются кальцит (легко вскипающие мраморы от НС1) и доломит (плохо вскипающие мраморы) с возможными примесями, в том числе кварца. Особенно вредной примесью является пирит, легко разлагающийся на воздухе с образованием H2SO4 и сильно ухудшающий физико-механические свойства мрамора и его окраску. Средняя плотность мраморов близка к 2600 ... 2800 кг/м3, а предел прочности при сжатии достигает 100 ... 120 МПа. Доломитовый мрамор значительно прочнее и твёрже кальцитового. Мраморы хорошо обрабатываются - пилятся, шлифуются и полируются, но слабо сопротивляются выветриванию, особенно влиянию агрессивной воды, содержащей растворённую углекислоту. Мраморы широко применяются для внутренних отделочных работ, а в виде крошки -при приготовлении цветных штукатурок, облицовочного декоративного бетона. Месторождения мрамора находятся в Карелии, Урале, Сибири, Кавказе и др.