Магматические глубинные породы




ПРИРОДНЫЙ КАМЕНЬ В ОБЛИЦОВКЕ СТАНЦИЙ САМАРСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА

 

Метро это своеобразный музей использования в монументальном искусстве декоративных особенностей природного камня, который дает этому сооружению долговечность, художественную красоту и неповторимый облик каждой станции.

Камень является трудным в обработке материалом, он диктует свои требования к проектам архитекторов и требует владения техническими приемами обработки для его использования в производстве монументального искусства.

В убранстве станций метро можно видеть серый и розовый гранит, разнообразные по цвету и рисунку мраморы, темно-малиновые шокшинские кварциты и другие породы.

 

Теоретическая часть

 

Начинать экскурсию можно с любой станции метро.

В основу группирования горных пород могут быть положены самые различные принципы. В петрографии горные породы подразделяются преимущественно по условиям их образования – генезису. По такому подразделению ниже будет приведено описание тех пород, которые наиболее часто встречаются в облицовке станций метро.

По генезису различают три главные группы пород: магматические, осадочные и метаморфические. Все эти породы связаны между собой в природном геологическом цикле.

Магматические породы возникают путем кристаллизации магматического расплава в глубинах земной коры или на поверхности. Их называют также изверженными породами и подразделяют на глубинные – интрузивные и поверхностные – эффузивные.

Метаморфические породы формируются путем преобразования горных пород в глубинах земной коры под воздействием высоких температур и больших давлений.

Осадочные породы образуются путем отложения материала разрушенных или растворенных горных пород любого генезиса, как на суше, так и в море и залегают слоями. В рыхлом, не сцементированном состоянии такие отложения называют осадками.

В строительном деле специалистов интересуют состав и свойства горных пород такие как твердость, плотность, истираемость т.д. Именно твердостью пород определяется их долговечность. К числу твердых пород относятся все изверженные интрузивные породы и метаморфические. В состав мягких пород входят, главным образом, осадочные и изверженные эффузивные. Кроме того, в строительном деле различают крепкие и рыхлые породы. Их разграничивают по очевидному проявлению прочности, или связности – сцеплению между зернами минералов.

Магматические глубинные породы

Если магма в больших массах внедряется в слои земной коры, то она застывает постепенно, образуя равномерно-зернистую породу. Выделение минералов при застывании магмы происходит в строго определенной последовательности. Минералы, выделяющиеся первыми, располагают свободным пространством для образования собственных кристаллических форм, тогда как последние «довольствуются» оставшимися промежутками между ранее образованными кристаллами.

Главными представителями магматических глубинных пород являются гранит, сиенит, диорит, габбро, перидотит и т. д. По мере того как в этом ряду содержание кварца уменьшается до полного исчезновения, а содержание темноцветных минералов постепенно увеличивается, их цвет становится все темнее. Светлому, хотя и окрашенному в разные цвета граниту противостоит на другом конце ряда темный, зеленовато-черный перидотит. Такое убывание светлых тонов в окраске пород является важным признаком для их различия по содержанию кремниевой кислоты (от кислых до основных). Разумеется, в ряду этих пород существуют все переходы. Диагностика их тогда возможна на основе химического анализа.

Диагностические признаки магматических глубинных пород:

1. Полнокристаллическая структура.

2. Крупные кристаллы различимы невооруженным глазом.

3. Отсутствие пространственной ориентировки зерен в каком-либо одном преимущественном направлении; все минералы беспорядочно перемешаны между собой.

4. Массивная текстура с высокой плотностью и отсутствием полостей и пустот.

5. Отличие одних пород от других по тону окраски (более светлому или более темному).

Наиболее распространенной глубинной породой является ГРАНИТ. Появление гранитов не привязано к какой-либо определенной геологической эпохе; Они образовывались многократно на всем протяжении истории Земли. Название породы происходит от латинского “granum” (гранум) – зерно и связано с ее зернистой структурой. Минеральный состав гранитов: кварц, полевые шпаты, слюда (биотит или мусковит) и очень малое содержание рудных минералов. Плотность – 2,7г/см³. Вместо биотита либо наряду с ним могут присутствовать пироксен или роговая обманка. «Полевой шпат, кварц, слюда – не забуду никогда», - так звучит в русском переводе распространенная среди немецких горняков народная присказка, несколько упрощенно трактующая состав гранита. Гранит обычно окрашен в светлые тона. Своими цветовыми оттенками граниты обязаны полевому шпату. Кварц в породе кажется обычно серым, хотя в мономинеральных образцах и кристаллах он часто бесцветен. Серую окраску придает стеклянно-прозрачным зернам кварца «проглядывающая» сквозь них темнота фона. Темно-окрашенная слюда (биотит) либо распределена в граните равномерно, либо образует кучные (гнездообразные) скопления. Прочие компоненты приобретают некоторое значение лишь в отдельных разновидностях гранитов.

Красно-розовые граниты - РАПАКИВИ, которые в XVIII-XIX веках добывались в Финляндии для строительства зданий и сооружений, стали впоследствии каменными символами Санкт-Петербурга. Такие граниты, насыщенные округлыми зональными полевошпатными выделениями (овоидами), встречаются только в особых условиях, преимущественно в районах распространения докембрийских образований. Возникали они всегда уже после того, как земная кора переставала испытывать интенсивные тектонические движения, затухали метаморфические процессы, и территория начинала превращаться в стабильную платформенную область.

Свое название «рапакиви» (по-фински «гнилой камень») этот гранит получил из-за быстрого выветривания. На поверхности и на глубине до 1м и более гранит рапакиви обычно трещиноват, частично замещен глинистыми минералами, легко рассыпается на отдельные части. Не выветрелый гранит достаточно прочен и стоек. Граниты характеризуются своеобразными структурно-текстурными особенностями (округлой формой выделений калиевого полевого шпата – овоидами, концентрически-зональным строением этих овоидов, наличием плагиоклазовых оболочек вокруг них) и отличаются от «средних» гранитов более высокими содержаниями калия, фтора, рубидия, тория, урана и редкоземельных элементов (кроме европия).

Граниты рапакиви являются прекрасным строительным материалом. Они декоративны, долговечны, характеризуются высокими техническими показателями, относятся к группе прочных морозостойких пород пригодной для разработки на облицовочный и монолитный камень.

Серые мелкозернистые плагиоклазовые граниты, прорванные маломощными дайками диабазов, используют в облицовке станций метрополитена и других сооружений.

ГРАНИТ-ПОРФИР – это жильная порода и отличается от гранита порфировидной структурой, то есть наличием крупных кристаллов (вкрапленников) кварца и полевого шпата, погруженных в мелкозернистую основную структуру гранитного состава.

СИЕНИТ, магматическая порода, получившая свое название от места добычи – города Сиена в Верхнем Египте (ныне Асуан), где в древности добывали высоко ценившийся строительный камень. В действительности порода эта представляет собой роговообманковый гранит. Плотность сиенита – 2,8 г/см³. Это – светлая порода, серая до красноватой. От гранита отличается низким содержанием кварца, что легко устанавливается на полированной поверхности породы. Применяется как строительный камень. Благодаря высокому содержанию полевых шпатов хорошо обрабатывается.

ДИОРИТ, порода более темная, чем гранит. Цвет ее обычно светло-серый или серый. Плотность – 2,8 г/см³. От сходного сиенита диорит отличается весьма высоким содержанием кварца и очень низким – калиевого полевого шпата. Диориты распространены менее широко, чем граниты. Применяются как строительный камень.

ГАББРО – темная магматическая порода, ее полированная поверхность кажется почти черной. Минеральный состав: полевые шпаты, пироксены или роговая обманка, оливин, рудные минералы. Если темноцветные минералы и полевые шпаты превращены в хлорит и эпидот, габбро приобретает зеленоватый оттенок (зеленокаменная порода). Обычно, габбро бывает голубовато-серым до темно-серого, реже буроватым. Применяется как дорожно-строительный материал и балластный камень.

Декоративная разновидность габбро, - мерцающий в голубых тонах ЛАБРАДОРИТ, ценная в строительном деле.

Метаморфические породы

Метаморфизм проявляется в преобразовании структуры пород, их кристаллизации без изменения химического состава; если же происходит привнос – вынос каких-либо компонентов, то процесс получает название метасоматоза. Окаменелости при метаморфизме уничтожаются. При одностороннем давлении (стрессе) возникает сланцеватость. Первоначальный минеральный состав при этом сохраняется. Листоватые и чешуйчатые минералы своей длинной осью ориентируются нормально к направлению давления и тем придают текстуре породы направленный характер, сообщая ей сланцеватость. Наличие кристаллизационной сланцеватости – характерный диагностический признак многих метаморфических пород. Наряду с изменением структуры при метаморфизме может также произойти собирательная перекристаллизация пород, делающая их массивными, плотными. Мелкие минеральные зерна при этом исчезают, а крупные еще более увеличиваются в размерах, и вся порода становится крупнозернистой.

Диагностические признаки метаморфических пород

1. Полнокристаллические, зернистые.

2. Часто крупнозернистые.

3. Шелковистый блеск (у пород богатых слюдой).

4. Параллельная текстура (сланцеватость).

5. Очень плотные, без пустот.

6. Отсутствие окаменелостей.

Породы, состоящие из темноцветного метаморфического субстрата и пронизывающих его жилок гранитного состава, называют МИГМАТИТАМИ. Они сформировались за счет плавления вмещающих их метаморфических пород. На сколах можно видеть секущие интрузивные контакты плагиоклазовых гранитов и сланцев. Сланцы когда-то были осадочными образованиями и граниты когда-то были вулканогенными телами, но потом под воздействием высоких температур и давлений изменили свой минеральный состав и облик, превратившись в группу горных пород, которые так и называются метаморфическими.

КВАРЦИТ – весьма крепкий и прочный кварцевый песчаник с кремнистым цементом, белый до светло-серого, очень трудный для обработки. Происхождение: диагенез или метаморфизм кварцевого песка. Применяется в виде щебня в авто- и железнодорожном строительстве, для покрытия полов, изготовления лестничных маршей и облицовке стен.

ПЕСТРЫЙ ПЕСЧАНИК. К нему относятся некоторые разновидности железистых кварцитов с прекрасными декоративными свойствами Кривого Рога и Курской магнитной аномалии с их ленточной или фестончатой полосчатостью, обусловленной чередованием густо-вишневых, темно-серых и коричневых слоев. Наибольшей славой пользуются малиновые и густо-розовые кварциты из Карелии, широко известные под названием «шокшинский порфир». Именно шокшинский порфир использован во внутренней отделке Московского метро, при возведении Мавзолея и мемориалов. Этот торжественный камень украшает и многие административные здания Петрозаводска.

СЕРПЕНТИНИТ или ЗМЕЕВИК, образуется при метаморфизме магматических пород группы перидотита и пикрита, иногда также доломитов и доломитовых известняков. Главный компонент – минерал серпентин, второстепенные компоненты – карбонаты иногда гранат, оливин, пироксен, амфиболы, тальк и др., а также рудные минералы (магнетит, хромит). Окраска – зеленая различных оттенков. Текстура массивная, сланцеватость практически отсутствует. Применяется в строительном деле для внутренней отделки общественных зданий и сооружений. Необычайным разнообразием цветовых оттенков блещут серпентиниты Урала. Они применены в облицовке вестибюля станции Щербаковская Московского метро.

МРАМОР незаменим, когда требуется увековечить выдающееся событие или украсить архитектурное сооружение. Во всем мире ни один другой строительный камень не ценится также высоко, как мрамор.

Под этим названием понимают метаморфическую породу, возникшую путем преобразования известняка. Это крупнозернистая порода, имеющая мономинеральный кальцитовый состав. Отдельные кристаллы укрупнились в результате собирательной перекристаллизации за счет других, так что порода приобрела сахаровидный облик.

Посторонние примеси изменяют первоначально белоснежный цвет породы, сообщая ей полосатый, муаровый, пятнистый, свилеватый, и жилковатый узор, то есть, превращая ее в пестрый мрамор. Редко мрамор бывает однотонным. Оксид железа окрашивает его в красный цвет, высокодисперсный сульфид железа – в черный, лимонит (гидроокислы железа), карбонаты железа и марганца – в желтые и бурые тона, железосодержащие силикаты (хлорит и эпидот) – в зеленые. Серые, голубоватые и черные цвета могут быть обусловлены также примесями графита и битумов.


 

 

Практическая часть

 

Самарское метро в настоящее время имеет 9 действующих станций. Особый интерес для знакомства с магматическими породами имеют шесть станций.

Одна из первых станций ЮНЫЙ ГОРОДОК представляет собой открытую платформу с колоннами квадратного сечения, поверхность которых покрыта керамической плиткой коричневого цвета. Край платформы выстлан плитами из серого гранита с ограничивающей полосой в виде белого мрамора.

КИРОВСКАЯ станция представляет собой широкую арку, стены которой облицованы серым и розовым полосчатым мрамором. Пол выстлан розовым гранитом с крупными кристаллами плагиоклаза, серым сиенитом и гранит-порфиром.

БЕЗЫМЯНКА – стены станции облицованы белым мрамором с мозаичным рисунком, посвященным самолетостроению. Для рисунка применен бежевый, розовый, красный и темный туф. Пол выстлан черным лабрадоровым габбро с мерцающими кристаллами синего цвета, серым гранит-порфиром с включениями округлых кристаллов граната и мрамором. Колонны облицованы белым мрамором.

Станция ПОБЕДА имеет вид арки. Стены покрыты красным железистым кварцитом полосчатой текстуры и малиновым шокшинским порфиром. Пол выложен прямоугольными плитами гранит-порфира темно-красного и серого цвета. Порфировые включения представлены хорошо ограненными призматическими кристаллами полевых шпатом розового и белого цвета. Крупные кристаллы белого цвета имеют четко различимую кайму из мелкозернистой слюды. Гранит-порфир окаймляется черными полосками габбро. Все это создает торжественный вид.

СОВЕСТКАЯ станция облицована в большей мере мрамором белого и светло-серого цвета. Пол выстлан красным кварцитом, серым и розовым гранитом, создавая прямоугольный рисунок.

СПОРТИВНАЯ – по набору пород аналогична Советской станции, но стены украшают мозаичные панно в виде спортивных фигур из бежевого, черного и розового мрамора и туфа.

ГАГАРИНСКАЯ – отличается от всех станций метро мозаичной кладкой из глазурованной плитки синего, голубого и белого цвета. Колонны покрыты белым мрамором, а пол выстлан прямоугольными плитами из розового, серого, гранита, темно-красного кварцита и по краю платформы отделительные полосы из белого мрамора.

МОСКОВСКАЯ – облицована большей частью красным гранитом, он преобладает в геометрическом рисунке пола и им облицованы колонны. Стены выполнены мрамором белого и нежно бежевого цвета со слабым рисунком темных включений в виде прерывистой и извилистой слоистости. Торжественность станции придает художественный рисунок надписи в виде кремлевской стены.

РОССИЙСКАЯ – отличается наличием двух платформ выстланных гранитом с контрастным цветом (красным и светло серым) в виде правильных повторяющихся геометрических рисунков.

Таким образом, на станциях Самарского метро можно познакомится со многими представителями магматических и метаморфических пород, увидеть красоту минеральных группировок и проследить последовательность кристаллизации породообразующих минералов по степени их кристалличности, размерам и форме кристаллов, по текстурным особенностям.


 

 

Задание студентам

 

Видео-экскурсия по изучению облицовки станций метро на примере станции метро Российская в сообществе Инженерная геология - ссылка https://vk.com/club193060835.

В завершении экскурсии бригадир распределяет в бригаде кому какую станцию характеризовать (кроме Российской).

Студентам предлагается описать самостоятельно одну из станций (в Дневнике) по следующему плану:

1. входная лестница,

2. пол,

3. стены,

4. колонны.

В описании следует указать цвет, структуру, текстуру, минеральный состав каждой разновидности пород и выполнить зарисовку оформления станции.

 

Для тех, кто пишет главу в Отчет _ достаточно характеристики 3-х станций с фото.

По материалам экскурсии предлагается ответить на ряд контрольных вопросов (любые 5 вопросов) в Дневнике:

1. Как классифицируются горные породы.

2. Как образуются осадочные породы.

3. Какие из увиденных пород можно встретить на территории Самарской области.

4. В чем отличие метаморфических пород от осадочных и магматических.

5. Какими диагностическими признаками обладают осадочные породы.

6. Какими диагностическими признаками обладают магматические породы.

7. Какие породы относятся к магматическим.

8. Какие породы относятся к метаморфическим.

9. Какие породы чаще используются в качестве облицовочного материала.

10. Что положено в основу классификации магматических пород.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-10-21 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: