Химический и минеральный составы осадочных пород

Средневаловой химический состав всех осадочных пород близок к составу магматических пород, но между собой отдельные осадочные породы различаются значительно больше, чем магматические. Осадочные породы, применяемые для строительных целей, чаще всего содержат следующие химические соединения: кремнезем в кристаллическом и аморфном состояниях (безводный и водный), алюмосиликаты (главным образом водные), карбонаты (безводные), сульфаты (безводные и водные). Из этих соединений и состоят основные минералы осадочных пород, используемых в строительном деле: кварц, опал, каолинит, кальцит, магнезит, доломит, гипс, ангидрит.

Кварц (кристаллический кремнезем) благодаря высокой стойкости при выветривании остается химически неизменным и входит в состав многих осадочных пород (песков, песчаников, глин и др.). В аморфном состоянии кремнезем в осадочных породах встречается в виде минерала опала.

Опал (SiO₂•nH₂O) менее плотен (р_о = 1900... 2500 кг/м³), прочен и стоек, чем кварц. Он отличается повышенной внутренней микропористостью и высокодисперсной структурой, обладает большой реакционной способностью к гидроксиду кальция и другим основным оксидам. Это свойство аморфного кремнезема широко используют при изготовлении минеральных смешанных вяжущих веществ.

 Каолинит (Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O) — водный силикат алюминия, образуется при выветривании полевых шпатов и слюд. Цвет каолинита без примесей — белый, плотность — 2600 кг/м³, твердость — 1. Каолинит и другие водные алюмосиликаты типа Al₂O₃•nSiO₂•mH₂O являются основными при образовании глин. Они часто встречаются в виде примесей в известняках, песчаниках, гипсовых и других осадочных породах. Наличие этих примесей понижает водо- и морозостойкость пород.

 Кальцит (СаСО₃) имеет совершенную спайность по трем направлениям, плотность 2700 кг/м³, твердость 3. Кальцит растворяется в кислотах, в обычной воде — мало (около 0,03 г/л). Это распространенный минерал, слагающий различные виды известняков. Окраска белая, серая, иногда он прозрачен.

 Магнезит (MgCO₃) имеет плотность 2900... 3100 кг/м³, твердость 3,5.. .4, 5. Он распространен значительно меньше кальцита и образует породу того же названия.

 Доломит (СаСО₃• MgCO₃) по физическим свойствам близок к кальциту, но более тверд — 3,5.. .4, плотен (р_o=2900 кг/м³) и прочен. Цвет доломита от белого до темно-серого в зависимости от примесей. Он встречается чаще, чем магнезит, образуя породу того же названия или входя в состав известняков и других осадочных пород.

Гипс (CaSO₄•2H₂O) — минерал кристаллического строения, его кристаллы имеют зернистое, столбчатое, пластинчатое, игольчатое или волокнистое строение. Он белого цвета, иногда окрашен примесями. Обладает спайностью в одном направлении. Плотность гипса 2300 кг/м³, твердость 2, сравнительно легко растворяется в воде. Гипс образует породу того же названия.

Ангидрит (CaSO₄) — безводная разновидность гипса, образует породы одноименного названия. Плотность ангидрита 2900…3000 кг/м³, твердость З...3,5.