Каталог
  

Минеральный состав песчаника


Песчаник: состав, цвет и свойства. Область применения

Статья

Песчаник: состав, цвет и свойства. Область применения

Песчаник – однородный или слоистый агрегат обломочных зерен размером от 0,1 до 2 мм (песчинок), прочно связанных каким-либо минеральным веществом (цементом). Минеральный состав разнообразен, в связи с чем выделяют олигомиктовые и полимиктовые разновидности песчаников. К олгикомиктовым относятся кварцевые песчаники (более 90% обломочного материала составляет кварц), полевошпато-, слюдисто-, глауконито-кварцевые и др. (кварц составляет 60-90%). Полимиктовыми являются аркозовые песчаники – с заметным преобладанием полевого шпата над кварцем, граувакки – темноокрашенные песчаники сложного состава и др.

Состав песчаника

Состав цемента определяет физические свойства песчаника: опаловый, халцедоновый цемент – высокую твердость и прочность; гипсовый, глинистый, мергелистый или известковый цемент – среднюю твердость (легко чертится ножом с появлением царапины); глинистый цемент малую прочность (порода рассыпается от мороза и влаги, размокает в воде).

Цвет песчаника

Наиболее распространена серая окраска песчаников с буроватым или зеленоватым оттенками. Чисто кварцевые песчаники обычно белые или светло-серые. Присутствие в составе цемента гидроокислов железа придает песчанику ржаво-бурую или темно-красную окраску, а органических веществ (битумов) – темно-коричневую или черную окраску. Светло-бурая, желтовато-бурая окраска свойственна песчаникам с фосфатным цементом.

Песчаники – это сцементированные пески. Цементация происходит либо в процессе окаменения осадка (отложения минеральных солей из воды, пропитывавшей рыхлый песчаный слой), и тогда песчаники залегают слоями. Либо позднее, в связи с проникновением поверхностных или глубинных вод по трещинам и порам в песке. В этом случае рыхлый осадок преобразуется в песчаник участками, и последний имеет каравае- или линзообразную форму залегания. Известковый цемент характерен для песчаников морского происхождения, железистый – континентального, глауконитовый – мелководного морского, гипсовый – озерного или лагунного происхождения.

Кварцитопесчаники не имеют ограничений в применении: внутренняя и наружная облицовка, мощение, фонтаны, водоемы, камины, печи и т.д. Песчаники с низким содержанием кварца рекомендуются только для облицовки. Их можно использовать для мощения, но нагрузки на поверхность не должны быть большими (например, нельзя ездить на автомобиле).

(по материалам книги «Минералы и горные породы СССР». Здорик Т.Б., Фельдман Л.Г.)

xn--80aefdudpjanw1k.xn--p1ai

Свойства песчаника и его применение

Песчаник является самым распространенным минеральным образованием. Разнообразие типов горной породы позволяет применять его в качестве строительного материала, поделочного камня.

Песчаник является самым распространенным минеральным образованием

Характеристика породы и ее состава

Камень песчаник относится к группе псаммитовых пород, в которых размер обломочных зерен колеблется от 2 до 0,05 мм. Группа представлена рыхлыми разновидностями или песками и цементированными (песчаниками).

По величине обломочных зерен горная порода подразделяется на такие типы:

  • грубозернистые (2-1 мм);
  • крупнозернистые (1-0,5 мм);
  • среднезернистые (0,5-0,25 мм);
  • мелкозернистые (0,25-0,1 мм).

Более мелкие зерна формируют алевролиты. Помимо размера зерен каждый вид песчанника характеризуется вещественным составом обломочных зерен, цемента, формы обломочных частиц, характером цемента и его образованием.

Чтобы охарактеризовать породу, необходимо установить:

  • размеры зерен;
  • минералогический состав цемента и обломков пород;
  • цвет песчаника.

При классификации породы по вещественному составу учитывается характер цемента. За количественными характеристиками различают:

  • мономинеральные образования (содержание основного минерала — 90%);
  • биминеральные (обломочный материал состоит из двух минералов);
  • полиминеральные (кластический материал представлен несколькими минералами);
  • группа полимиктовых образований (среди обломочных зерен присутствуют явные минералы в количестве 15-20 %).

Читайте также:  История и магические свойства камня тааффеит

С помощью минералов-индикаторов в породе можно восстановить условия образования осадка и ориентировочные значения состояния среды. Состав песчаника часто включает остатки животных организмов, растительные реликты.

Галерея: камень песчаник (25 фото)

Экскурсия на каменный карьер (видео)

Природный материал состоит из зерен кварца, которые соединяются между собой с помощью других минералов. За минеральным составом, физико-механическими свойствами порода не уступает граниту.

Песчаник, цвет которого зависит от наличия примесей в цементе железной руды, обломков кварца и глауконита, является отличным поделочным и строительным камнем. Его твердость средняя, граница прочности при сжимании составляет 300-1000 кг/см3.

Плотность песчаника зависит от состава образования, характера цемента, наличия пор между составляющими частицами. Порода легко поддается обработке, а особенности фактуры поверхностей делают его привлекательным материалом для эстетического оформления фасадов домов, изготовления каминов.

Красный песчаник, который часто используют для укладки тротуаров отличается шероховатой поверхностью. Это обеспечивает удобство для ходьбы по плитам.

Сферы использования породы

Применение песчаника в качестве бутового камня и декоративных булыжников уже давно является составной частью ландшафтного дизайна, при создании альпинариев, фонтанов, каскадов.

Песчаный камень отличается долговечностью. Примером его древнего применения является самый высокий минарет Кутб-Минар, построенный в 1368 году недалеко от Дели. В Петербурге в 1903 году был построен двухэтажный частный дом А.Ф.Кельх, выходящий фасадом на ул. Чайковского.

Читайте также:  Основные свойства и формула известняка

Изделия из песчаника отличаются широким спектром цветов и оттенков, что позволяет воссоздавать изысканные изделия в камне. Скульптуры, панно, барельефы из материала служат дополнением к архитектурным композициям, а широкий цветовой спектр материала вызывает положительные эмоции.

Красный песчаник (Old Red Sandstone) относится к осадочным образованиям девонского периода. Его формирование произошло в результате разрушения гор. Порода в основном распространена на Британских островах. В отложениях часто находят останки панцирных рыб.

Красный песчаник часто используется в качестве материала для скульптур. Аллеи в городских парках часто украшают изделия из породы насыщенного малинового и серого цвета.

Пористая структура песчаника, высокая проницаемость делают породу прекрасным коллектором для углеводородов (нефти, газа). Медистые песчаники тесно связаны с крупными медными месторождениями.

Кварцевый песчаник, содержащий выше 95% силикатного соединения (кварца), применяется в промышленном производстве в качестве флюса при выплавке цветных металлов (никеля, меди).

Кварцевый песок является сырьем для стекольной промышленности. Основное производство стекла сосредоточено возле карьеров по добыче кварцевого материала.

Свойства песчаника зависят от минерального состава породы, в которой могут присутствовать магнетит, ильменит, рутил, циркон, турмалин. Состав цементирующего вещества бывает глинистым, известковым, кремнистым, железистым, фосфатным, а иногда цеолитовым.

Читайте также:  Что представляет собой черный опал

Камень дикарь отличается природной слоистостью. Он не требует дополнительной обработки на специальных станках. Его используют для отделки фасадов, оград. Естественный рельеф материала позволяет создавать отличный дизайн поверхностям.

Добыча природного камня (видео)

Изготовление песчаника в домашних условиях

Искусственный песчаник можно изготовить своими руками. Для этого необходим простой набор материалов, включающий песок, глину, соль кухонную, жидкое стекло.

Все компоненты, кроме соли, перемешивают до состояния однородной массы, которую помещают в ванну с раствором хлорида натрия.

Процесс изготовления требует соблюдения ряда тонкостей. При приготовлении массы необходимо тщательно смешать состав, чтобы не осталось сухого вещества. Приготовленную массу необходимо сразу отформовать, не оставляя ее для просушки на воздухе.

Помещать изделия в ванну с раствором необходимо целиком, не оставляя открытой поверхности. Массивные изделия лучше формировать с полостями. Это позволит сэкономить расход материалов и позволит раствору соли проникнуть вглубь изделия.

Остатки массы можно сложить в полиэтиленовый пакет, прочно завязать его и положить в затемненное прохладное помещение. Важно избегать контакта массы с воздухом, который способствует ее пересыханию и ухудшению качества изделия.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

dragkamni.guru

Камень песчаник

Самым популярным и доступным облицовочным материалом на сегодняшний день является кварцевый песчаник или известняковый. Эти две породы считаются самыми крепкими, так как сформированы самой природой под воздействием солнца, где образуется некий элемент плавления, спекания пород и цементирование, спрессовывание песка в горных массивах. В качестве скрепляющего материала выступает чаще всего известняк, но и помимо него могут присутствовать в составе различные металлы и газы.

Самым популярным и доступным облицовочным материалом на сегодняшний день является кварцевый песчаник или известняковый

Встретить такой камень можно в любом уголке Земли, исключением является Австралия и места с активными вулканическими процессами. Использовали его для строительства жилищ еще наши дальние предки, имеются археологические доказательства, что его применяли для строительства храмов, статуй и создания колон в Древнем Египте, Иордании, Франции и в Восточных странах. На нашей планете существует большое разнообразие видов песка, соответственно, что и происхождение песчаника от каждого из этих сортов ведет к уникальному и неповторимому составу самого камня. В зависимости от химических и физических свойств самого песка, меняется и структура песчаных плит.

Встретить песчаник можно в любом уголке Земли

Камень дикарь, а именно так его называют, может содержать в себе разное количество кварцевого песка, иногда его содержание колеблется от 25 до 80%, остальная часть – это соединение различных примесей, газа и жидкости. Структура песчаника напрямую зависит от компонентов и их соотношений в его составе.

Многие ученые, сравнивая его с другими породами, считают, что он по своей структуре – нечто среднее между гранитом и метаморфированным мелом, иными словами известняком. Он довольно плотный и устойчив к перепадам температуры, способность поглощения жидкости у него низкая, что позволяет использовать его для строительства домов и облицовки зданий.

Как добывают песчаник (видео)

Разновидность песчаника

Первое, что видит человек, так это то, как выглядит камень песчаник. Различают его не только по химическому составу и физическим свойствам, но и по цвету.

К примеру, самым дорогостоящим и прочным считается красный песчаник, его добывают в Карелии с давних времен, породы там могут иметь различный цветовой окрас, от розовато-оранжевого до малинового цвета.

Самым распространенным и доступным считается камень песчаник с желтым оттенком. На основе соединения и спрессовывания глинистых пород и песка образуется именно этот вид. Скрепляющим веществом в этом союзе является именно глина. Он не столь долговечен и поэтому его чаще всего используют для покрытия дачных и приусадебных дорожек, но со временем он теряет свою прочность и начинает трескаться, требуя частичной замены.

Галерея: камень песчаник (50 фото)

Тигровый минерал такое название получил за счет своего необычного окраса, он имеет ярко выраженные полосы вдоль своих пластов, которые напоминают окрас тигра. Благодаря своему внешнему виду его используют для оформления ландшафтов, декора дворовых дорожек, парковых зон, им украшают фасады зданий.

Другой, более крепкий минерал имеет зеленоватый цвет. Иногда он может быть слегка бурым с зелеными прожилками или, наоборот, иметь яркий и насыщенный зеленый тон.

Белый песчаник чаще всего используют для создания колон, элементов декора, карнизов и скульптур. Данный вид позволяет создавать тонкие и сложные работы, изделия из песчаника белого цвета в обязательном порядке обрабатывают специальными средствами, чтобы сохранить его первоначальный оттенок и предотвратить выветривание.

Все зависит от того, какой состав песчаника, его в народе называют пластушкой. Им часто выстилают автостоянки, парковые дорожки и даже фасады домов.

Как уже видно, на прочность и долговечность этого минерала влияет то, какой состав он имеет и при каких природных условиях создавался. Некоторые виды могут быть довольно пористыми и содержать в себе как жидкость горных пород, так и металлы, газы, и, соответственно, они будут подходить лишь для определенных, более узких видов работ, а вот прочные и крепкие по своей структуре минералы широко применяются в современном строительстве.

Для строительства очень важен не только внешний вид, но и как он ведет себя в работе и насколько долговечен такой материал. Специалисты различают эти минералы по степени плотности, важным моментом является именно структура.

Итак, разделяют в строительстве камень дикарь на следующие виды:

  1. Литографический вид. Это плотные, почти монолитные пласты горных пород, имеющих в основном более светлые оттенки.
  2. Ракушечный вид. Само название говорит о главной составляющей этого камня, эта порода имеет пористую структуру и образована из мелких ракушек.
  3. Оолитовый вид. Это горная порода, которая имеет пористую структуру, состоящую из мелких шариков, соединенных между собою природным цементом. Стоит сказать, что плотность песчаника этого вида высокого уровня и позволяет его использовать при разных строительных работах.
  4. Пизолит. Этот вид считается одним из разновидностей оолита, главное их отличие – размеры шарообразных элементов внутри. У пизолита они намного больше и плотней.

Читайте также:  Характеристика известняка и сферы его применения

Если углубляться в суть различий этой породы, то можно сделать акцент на химическом составе. Различают минералы, которые были соединены в один пласт и не имеют в своем составе других минеральных пород, например мономинеральный камень. Соединение двух видов минералов – это олигомиктовые породы. Наличие многих видов минералов в составе песчаника свидетельствует о полимиктовых породах.

По местонахождению эти камни, как правило, не различают, но всегда отдают предпочтение тем или иным видам, которые были добыты в определенных местах. Миллионами лет создавались эти породы там, где когда-то были океаны и моря. Самыми крупными залежами этого минерала считается Сибирь, Урал, Кемеровская и Ростовская области.

Одними из самых богатых мест добычи песчаника являются Польша, Казахстан, Болгария, Украина.

Применение камня дикаря

О том, что используют его в строительных работах, знают практически все, но большой популярностью среди дизайнеров как ландшафтов, так и интерьеров пользуются скульптуры из дикаря и различные элементы декора.

Читайте также:  Таинственный камень обсидиан - опаленные крылья ангела

Применение песчаника на сегодняшний день широко используют в ювелирном деле. Несмотря на низкую стоимость и доступность этого минерала, его обрамляют драгоценными металлами и создают уникальную бижутерию. Этот песчаный камень имеет богатую цветовую палитру, определенные виды могут содержать в себе необычайно красивые тона, которые соединила сама природа. Такие минералы чаще всего используют для создания бус и браслетов.

В медицине этим камнем помогают маленьким детям исправить ортопедические проблемы. Пласты определенных сортов разбивают в гальку и поддают определенной обработке, чтобы камешки были гладкие и плоские. После чего из них создают лечебные дорожки и коврики, по которым ходят малыши.

Аквариумисты сложно представляют, чем можно заменить столь натуральный и первозданный вид песчанника на дне аквариумов. Его применяют для дизайна и выращивания в нем различных водорослей и других подводных растений.

Искусственный песчаник

Наравне с натуральными видами существуют не менее прочные и практичные материалы, созданные по аналогу камня дикаря. Песчаник искусственный благодаря современным технологиям имеет столь же плотную структуру, хорошую устойчивость к температурным перепадам, не впитывает влагу и имеет высокий уровень прочности. Его состав в основном включает такие компоненты, как песок, цемент и другие примеси. Свойства песчаника синтетического практически идентичны природному минералу.

Применение аналога природному дикарю столь же широко, как и натурального камня. Искусственный песчаник цвет может иметь довольно разнообразный, но все же большой популярностью пользуются природные и естественные оттенки.

Как использовать песчаник в декоре дома (видео)

Использует человечество данную породу с давних времен, его применение только расширялось и усовершенствовалось. Человек не только добывает природные ископаемые, но научился создавать прекрасные аналоги этим материалам, искусственный песчаник используется для строительства домов, украшения парков, создания неповторимых дизайнерских вещей и оформления ландшафтов.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

vsekamni.net

Камень песчаник: состав, свойства и применение в строительстве

Песчаник представляет собой ископаемое осадочного происхождения, состоящее из песка и минералов, частицы которых прочно скреплены между собой глиной и известняком. Отличительной чертой песчаника является хрупкость. Но если минерал будет включать соединения слюды и кварца, то его прочность возрастет в несколько раз и не уступит известняку и граниту. Песчаник устойчив к температурам и атмосферным осадкам. Его издавна использовали для строительства домов.

Описание камня песчаник

Полезное ископаемое формировалось из мелких частиц кварца, полевого шпата, слюды и глауконита, которые со временем цементировались глиноземами и известняком. В естественных условиях песчаник встречается как в чистом виде, так и с небольшим количеством примесей — ильменита, магнетита, граната, рутила, циркона, турмалина.

В состав песчаника входит связывающий компонент нескольких разновидностей:

  • растительного происхождения, представленный глиной;
  • известковый: кальцит, карбонат, доломит;
  • кремнистый: халцедон, кварц, опал;
  • железистый: окислы железа;
  • хлоритовый;
  • цеолитовый;
  • фосфатный.

Благодаря физическим свойствам песчаник часто называют «золотой серединой», поскольку порода уступает по прочности только граниту. Известняк хорошо поглощает влагу и неустойчив к воздействию низких температур. Песчаник способен выдержать частую заморозку и разморозку.

Горная порода обладает высокой плотностью. Особенно она высока у соединений, в состав которых входят кремний и слюда. Камень отличается высокими огнеупорными свойствами. Температура горения минерала составляет 1700 градусов. Самой высокой температурой горения обладает кварцевая порода. Наибольшей прочностью обладают камни кремнистого происхождения, менее прочны доломитовые и известняковые песчаники.

Читайте также:  Кварц: формула и химические свойства, виды и применение

Окраска минерала может быть различна. Наиболее часто встречается порода зеленоватого оттенка. Минералы красного цвета имеют в своем составе соединения железа. Встречаются соединения бурого и черного цвета. Минерал приобретает желтовато-коричневую окраску, если включает в качестве связующего компонента фосфатные соединения. Песчаник белого цвета не содержит дополнительных примесей и состоит только из кварца или известняка. Наибольшую же ценность представляет минерал, имеющий равномерную окраску.

Виды минерала

Песчаник — это горная порода, которая сформировалась в результате цементирования песка. Длительное время песок пропитывался растворенными в воде минеральными веществами. Обычно горная порода залегает слоями или участками, которые возникли в результате проникновения глубинных вод через трещины и поры в песчаной породе.

Образование камня песчаника с помощью известкового цемента характерно для породы морского происхождения, на морских мелководьях образуется глауконитовая порода, на территории материков формируется минерал железистого происхождения, в лагунах и озерах — песчаник гипсового цементирования.

При размывании вулканической породы происходит образование граувакков. В зависимости от входящих в состав минеральных компонентов горная порода делится на следующие виды:

  1. Мономинеральные. Это кварцевые песчаники, состоящие из кварца, полевого шпата или глауконита;
  2. Полигомиктовые. В их состав входит слюда и кварц.

Полимиктовые песчаники составляют большую группу. Они содержат следующие кварцевые соединения:

  • аркозы, содержащие полевой шпат и возникшие в результате разрушения гнейсов и гранита. Горная порода содержит незначительное количество хлорита и слюды;
  • граувакки имеют сложный состав, включающий большое количество минеральных соединений и связующее вещество в виде алеврита и перлита;
  • ракушечник имеет пористую структуру, поскольку образован из обломков ракушек;
  • оолитовый песчаник — это горная порода, какая была образована из сцементированных между собой мелких шариков. Порода отличается пористым строением;
  • пизолитовый песчаник состоит из крупных шариков, имеет похожее на оолит строение;
  • литографический — разновидность, имеющая особо прочное и однородное строение.
Читайте также:  Описание минерала серпентина: свойства камня и применение

Месторождения полезного ископаемого

Полезное ископаемое образовалось много тысячелетий назад. Основные залежи породы находятся на территории древних морей и океанов. Его образование связано с разрушением породы и цементацией обломков в течение продолжительного времени. Вода и ветер переносили обломки горных пород.

В природе ископаемое формировалось из частиц кварца, кальцита, халцедона, опала, которые прочно скреплялись между собой глиноземом. О перемещении породы свидетельствует окатанность и присутствие в составе различных соединений, нехарактерных для определенной местности.

В России месторождения полезного ископаемого находятся в Московской области, Поволжье, Западной Сибири и Дагестане, на Дальнем Востоке. Разработка месторождений осуществляется также на Украине, в Болгарии и Казахстане.

Использование в строительстве

Природный камень является древнейшей осадочной породой, которая образовалась в результате разрушения других горных пород. Люди давно обратили внимание на этот натуральный материал, который стал широко использоваться в строительстве.

Из камня сложены знаменитые скульптуры: древнеегипетские пирамиды, усыпальницы, особняки, Версальский ансамбль в Париже. В настоящее время использование материала не утратило своей актуальности. Благодаря своим характеристикам камень используется в качестве строительного и облицовочного материала.

Профессионалы ценят его не только эстетические качества и богатую цветовую палитру, но и экологичность, безопасность, совместимость с другими строительными материалами, простоту в обработке и уходе, доступность.

Читайте также:  Минеральный состав гранита и характеристики горной породы

При правильной обработке материал практически не изнашивается и не подвергается воздействию неблагоприятный внешних факторов. Среди недостатков отмечается большой вес и высокая плотность, которые зависят от входящих в состав камня компонентов.

В строительстве материал отличается наименьшей затратностью, в отличие от дорогостоящего мрамора и гранита. Кроме отделочных работ, песчаник используется для производства столешниц, подоконников, облицовки каминов, ограждений.

Материал широко используется для создания дизайнерских проектов: оформления лестниц, бассейнов, фонтанов, альпийских горок, перекрытий и арок. Плитка из песчаника служит украшением садовых дорожек и бордюров, оформления искусственных водоемов. Минерал применяют в химической промышленности и металлургии.

Изготовление в домашних условиях

Если нет возможности приобрести натуральный камень, материал можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этого потребуется глина, поваренная соль, песок и жидкое стекло. Все ингредиенты, кроме соли, следует тщательно перемешать до получения однородной массы. Из соли приготовить раствор, в котором следует растворить полученную смесь.

Полученный раствор заливают в подготовленные формы и убирают с открытого воздуха для просушки. Для того чтобы сэкономить материалы, приготовление раствора для крупных изделий можно осуществлять сразу в формовочных емкостях. Остатки массы можно хранить в плотно закрытом контейнере в прохладном месте.

Песчаник относится к древним осадочным породам. Благодаря своим свойствам и необычной окраске камень нашел широкое применение в строительстве и дизайнерском искусстве.

kamen.guru


Смотрите также