Песчаник это полезное ископаемое или нет
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 августа 2019;
проверки требует 1 правка.
Песча́ник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый агрегат обломочных зёрен размером от 0,05 мм (по российским критериям) или от 0,0625 мм (по зарубежным критериям) до 2 мм[1] (песчинок), связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).
Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков водой или ветром и отложения с последующей цементацией. Степень окатанности обломков и степень отсортированности по величине зёрен указывают на протяжённость переноса обломков от места первоначального образования. В подавляющем большинстве разновидностей песчаников преобладает кварц, как наиболее устойчивый физически и химически минерал.
Минеральный состав песчаников[править | править код]
Столбы из песчаника в национальном лесном парке Чжанцзяцзе (Китай)
Породообразующими минералами являются кварц, полевые шпаты, слюда, глауконит. Также могут присутствовать обломки горных пород. Второстепенные и акцессорные (примесные, составляющие очень незначительное количество) минералы обычно представлены чаще всего магнетитом, ильменитом, гранатом, рутилом, цирконом, турмалином. Цементирующее обломочный материал вещество по составу бывает относительно чисто глинистым (гидрослюды, каолинит и др.), известковым (кальцит, доломит, реже железистые карбонаты), кремнистым (опал, халцедон, кварц), железистым (окислы и гидроокислы железа), иногда хлоритовым, цеолитовым, фосфатным, сульфатным или смешанным.
Классификация песчаников[править | править код]
Песчаники обычно классифицируются по минеральному составу обломочного материала. Выделяют мономиктовые (мономинеральные), олигомиктовые (обломки представлены двумя минералами) и полимиктовые (обломки представлены более, чем двумя минералами) разновидности.
К мономинеральным песчаникам относятся широко распространенные кварцевые песчаники, более 90 % обломочного материала которых составляет кварц, а также сравнительно редко встречающиеся полевошпатовые и глауконитовые песчаники.
К олигомиктовым часто относят полевошпатово-кварцевые, слюдисто-кварцевые и др. (с содержанием кварца 60—90 %).
Среди полимиктовых разновидностей выделяют:
- аркозы (аркозовые песчаники) — песчаники с заметным преобладанием полевых шпатов над кварцем или по другой классификации песчаники, образовавшиеся после разрушении гранитов и гнейсов и характеризующиеся помимо кварца и полевых шпатов присутствием слюды или хлорита;
- граувакки (граувакковые песчаники) — песчаники, имеющие сложный состав, в частности содержащие большое число обломков горных пород, и цемент из тонкозернистого обломочного материала (алевритовой и пелитовой размерности). По другой классификации граувакка — грубозернистый (размер зерен от 1,5 до 2,0 мм) песчаник с темным аргиллитовым цементом, содержащим слюдистые и хлоритовые минералы.
Песчаник, в котором преобладает пирокластичекий (вулканогенный) материал, называется туфогенным.
В строительстве и декоративно-прикладном искусстве терминологически выделяют много разновидностей песчаника:
- Песчаник-ракушечник представляет собой скопление обломков ракушек, которые образуют пористую структуру.
- Оолитовый песчаник — это камень с воздушной структурой, которая образована маленькими шариками, сцементированными между собой.
- Пизолитовый песчаник такой же как и оолитовый, но шарики имеют больший размер.
- Литографический песчаник — очень плотный и однородный камень, применяемый в литографии.
Физические свойства[править | править код]
Плотность песчаника 2250—2670 кг/м³; пористость 0,69—0,70 %; водопоглощение 0,63—6,0 %. Наиболее высокие физико-механические свойства имеет песчаник с кремнистым и карбонатным цементирующим веществом, худшие — с глинистым. Огнеупорность песчаника также различна, наивысшая (до 1700 °C) характерна для чистых кварцевых песчаников с кремнистым цементом.
Значение песчаников[править | править код]
К песчаникам приурочены месторождения различных полезных ископаемых. Песчаники, благодаря своей высокой пористости и проницаемости, являются прекрасными коллекторами (ловушками) для газа, нефти или воды. С медистыми песчаниками связаны крупнейшие медные месторождения, как Джезказган, Удокан и другие.
Песчаник широко применяется в строительстве в качестве стенового и облицовочного материала, бутового камня, щебня различного назначения.
Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма SiO2 выше 95 % используется для производства динаса, в качестве флюса при выплавке меди и никеля, для изготовления стекла и другие.
Примечания[править | править код]
- ↑ Шванов В.Н., Фролов В.Т., Сергеева Э.И. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов. — Санкт-Петербург: Недра, 1998. — С. 52. — 552 с. — ISBN 5-247-03764-2.
См. также[править | править код]
- Дикарь (природный камень)
- Кварцевый песчаник
Минералы и горные породы / Горная порода Песчаник
Песчаник – обширная группа обломочных осадочных пород, сложенных преобладающими кластическими зернами минералов, сцементированных различным образом. Песчаники могут быть классифицированы по составу обломков, минералогич. и структурной зрелости, первичным текстурам, типу цемента и генезису. Образуется за счёт естественной цементации песка. Размер обломков (зёрен) от 0,1 мм до 2 мм.
По размерности различают:
- 2 – 1 мм крупнозернистые
- 1 – 0.5 мм среднезернистые
- 0.5-0.1 мм мелкозернистые песчаники
Минеральный состав песчаников
Различают минеральный состав обломков и цемента. По составу обломков различают песчаники:
- Мономиктовые (обломки одного минерала): Кварцевые, карбонатные и т.д.
- Олигомиктовые (обломки нескольких минералов): кварц-полевошпатовые, мусковит-кварц- полевошпатовые и т.д.
- Полимиктовые (обломки многих минералов), в т.ч.
- Аркозовые (преобладание светлоцветных минералов): кварц, полевые шпаты, мусковит, гранаты и т.д.
- Граувакковые (темноцветных не менее половины): кварц, полевые шпаты, биотит, амфиболы, пироксены и т.д. По наиболее характерному минералу: глауконитовые, слюдистые и т.д.
Состав цемента (в первом приближении) можно подразделить на
- карбонатный
- глинистый
- железистый
- кремнистый
Месторождения
Залежи песчаника сформировались в процессе цементации песка, за сотни миллионов лет. Одна из самых распространенных осадочных пород – это песчаник. Он бывает золотисто-желтым, зеленоватым, белым, серым и черным. Водопоглощение песчаника – около 6 процентов. Этот материал достаточно пористый, обладает высокой огнеупорностью. В большинстве его разновидностей преобладает доля кварца.
Песчаник встречается повсеместно. Его добывают практически во всем мире, это довольно востребованный и практичный материал.
Использование в декорировании, искусстве
В Стоунхендже, знаменитом мегалитическом сооружении, использованы монолитные глыбы зеленых слюдянистых песчаников. Этот материал использовали еще во времена фараонов и в Вавилоне и Месопотамии для строительства дворцов, пирамид, создания барельефов, великолепных монументальных скульптур. В Древней Индии его предпочитали для украшения и строительства роскошных храмовых комплексов, крепостей.
Данный материал применяется очень широко. Его обтачивают с помощью современных технологий, делая из него плиты, блоки, плитку. Песчаник хорош для отделки и строительства домов, им выкладывают дорожки, делают из него столешницы, полы. Песчаники очень пористые и проницаемые, их широко используют в качестве коллекторов для воды, газа.
Этот материал очень просто укладывается, его легко использовать для отделки, ведь натуральный природный камень всегда обладает в этом плане большими преимуществами, а цена у него невысока. Этот материал радует разнообразием цветов и фактуры, поэтому он всегда востребован в дизайнерских проектах самого разного уровня.
При превращении в камень свойства песка меняются кардинально. Нередко спрессованный и сцементированный песок проявляет качества весьма неподатливого в добыче и обработке материала.
Природный камень песчаник можно использовать для отделки дорожек, стен, пола, рабочих поверхностей, ванных комнат. Очень прочный, песчаник, всегда прохладен на ощупь, поэтому полы из этого материала часто делают подогреваемыми.
В старину камень обтачивали вручную, однако современные технологии позволяют превращать массивные глыбы в удобные плиты, блоки, плитку и мозаику разных размеров и толщины;а сам плитняк после процесса галтования приобритёт окатанные грани. По доступной цене вы можете приобрести уже распиленные тонкие каменные плитки и использовать их для декора интерьера.
Использование в строительстве
Использование в строительстве природных материалов оправдано и проверено временем. Песчаник – порода камня, применяемая для облицовки помещений любого типа. Внешне отделка фасада дома замечательно смотрится. Укладка песчаником дорожек впечатляет не меньше. Более того, камень используют в отделке фонтанов. Происхождение видов песчаника зависит от условий, при которых он формировался, и от преобладания в нем минеральных добавок.
Кладка часто разрушается. Причиной служит сам камень, который отваливается без раствора. Происходит это потому, что песчаник почти не впитывает влагу (10-20% от объема). Оставшаяся вода проникает в крепежные поверхности, а если вспомнить о температурном режиме и погодные условия, становится ясно, почему разрушение столь скоропалительно. Песчаник чувствителен к таким нюансам.
Правильно подобрать раствор можно, обратившись за помощью к профессионалу. Он подберет такую смесь, которая сможет держать камень крепко, не разрушаясь.
Виды кладки песчаника
1. Горизонтальная. Надо замешать раствор из цемента и песка, пропорция 1:4. После к смеси надо добавить клей (1 ведро клея/10 ведер раствора). После этого смесь лучше захватит песчаник. Если толщина камня от 30 мм, можно обойтись и без скрепляющей субстанции, поскольку на горизонтальной поверхности выпадать некуда.
В качестве основы для кладки выбирают бетонную стяжку толщиной от 50 до 100 мм.
В качестве скрепляющей субстанции, может быть выбран любой клей. Некоторые строители пользуются даже сухим ПВА. Если вы сталкиваетесь с неизвестной маркой клея, прочитайте внимательно инструкцию по применению.
2. Вертикальная. Предварительно стену надо очистить от всех элементов, которые могут осыпаться. После она обрабатывается грунтовкой. Это позволит обезжирить поверхность и снизить риск отпадания смеси.
Крепить штукатурную металлическую сетку надо при помощи дюбелей с шайбами. Тогда песчаник крепко держится.
Технология приготовления раствора для вертикальной кладки имеет несколько отличий. Для него выбирают расчет: 2 ведра клея на ведро цемента и ведро песка.
Можно вместо раствора использовать чистый клей. Выбирая этот вариант, надо обратить внимание на то, что смесь «не дышит». Толщина слоя должна быть не больше 5 мм, иначе затвердеет он только с внешней стороны. Кроме того, швы в течение времени выделяют соли. Выглядит это как белый налет, который вручную смыть сложно.
Песчаник славится своей красотой и прочностью. При условии правильной установки камень песчаник не требует специального ухода, долгие годы сохраняет свою элегантность и поэтому может считаться хорошим вложением средств и украшением любого интерьера и экстерьера.
Фото горной породы
Статьи по теме
- Песчаник в строительстве и ландшафтном дизайне
Подбирая оптимальный вариант отделочных материалов для строительных и ремонтных работ, лучше обратиться к профессионалам. Многие из них посоветуют вам использовать натуральный камень. В работе с камнем удобно то, что можно использовать его для формирования единого стиля декора.
- Камень песчаник или «дикарь»
Натуральный песчаник – это уникальный камень природного происхождения, применяемый в строительстве. Благодаря своим свойствам и качествам песчаник заслуживает называться элитным камнем. Декоративный, долговечный, прочный, естественный – все это делает данный строительный материал уникальным в своем роде.
Месторождения горной породы Песчаник
Песча́ник — обломочная осадочная горная порода, представляющая собой однородный или слоистый агрегат обломочных зёрен размером от 0,1 мм до 2 мм (песчинок) связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).
Песчаники образуются в результате разрушения горных пород, переноса обломков водой или ветром и отложения с последующей цементацией. Степень окатанности обломков и степень отсортированности по величине зёрен указывают на протяженность переноса обломков от места первоначального образования. В подавляющем большинстве разновидностей песчаников преобладает кварц, как наиболее устойчивый физически и химически минерал.
Минеральный состав песчаников
Столбы из песчаника в национальном лесном парке Чжанцзяцзе (Китай)
Породообразующими минералами являются кварц, полевые шпаты, слюда, глауконит. Также могут присутствовать обломки горных пород. Второстепенные и акцессорные (примесные, составляющие очень незначительное количество) минералы обычно представлены чаще всего магнетитом, ильменитом, гранатом, рутилом, цирконом, турмалином. Цементирующее обломочный материал вещество по составу бывает относительно чисто глинистым (гидрослюды, каолинит и др.), известковым (кальцит, доломит, реже железистые карбонаты), кремнистым (опал, халцедон, кварц), железистым (окислы и гидроокислы железа), иногда хлоритовым, цеолитовым, фосфатным, сульфатным или смешанным.
Классификация песчаников
Песчаники обычно классифицируются по минеральному составу обломочного материала. Выделяют мономиктовые (мономинеральные), олигомиктовые (обломки представлены двумя минералами) и полимиктовые (обломки представлены более, чем двумя минералами) разновидности.
К мономинеральным песчаникам относятся широко распространенные кварцевые песчаники, более 90 % обломочного материала которых составляет кварц, а также сравнительно редко встречающиеся полевошпатовые и глауконитовые песчаники.
К олигомиктовым часто относят полевошпатово-кварцевые, слюдисто-кварцевые и др. (с содержанием кварца 60—90 %).
Среди полимиктовых разновидностей выделяют:
- аркозы (аркозовые песчаники) — песчаники с заметным преобладанием полевых шпатов над кварцем или по другой классификации песчаники, образовавшиеся после разрушении гранитов и гнейсов и характеризующиеся помимо кварца и полевых шпатов присутствием слюды или хлорита;
- граувакки (граувакковые песчаники) — песчаники, имеющие сложный состав, в частности содержащие большое число обломков горных пород, и цемент из тонкозернистого обломочного материала (алевритовой и пелитовой размерности). По другой классификации граувакка — грубозернистый (размер зерен от 1,5 до 2,0 мм) песчаник с темным аргиллитовым цементом, содержащим слюдистые и хлоритовые минералы.
Песчаник, в котором преобладает пирокластичекий (вулканогенный) материал, называется туфогенным.
В строительстве и декоративно-прикладном искусстве терминологически выделяют много разновидностей песчаника:
- Песчаник-ракушечник представляет собой скопление обломков ракушек, которые образуют пористую структуру.
- Оолитовый песчаник — это камень с воздушной структурой, которая образована маленькими шариками, сцементированными между собой.
- Пизолитовый песчаник такой же как и оолитовый, но шарики имеют больший размер.
- Литографический песчаник — очень плотный и однородный камень, применяемый в литографии.
Физические свойства
Плотность песчаника 2250—2670 кг/м³; пористость 0,69—0,70 %; водопоглощение 0,63—6,0 %. Наиболее высокие физико-механические свойства имеет песчаник с кремнистым и карбонатным цементирующим веществом, худшие — с глинистым. Огнеупорность песчаника также различна, наивысшая (до 1700 °C) характерна для чистых кварцевых песчаников с кремнистым цементом.
Значение песчаников
К песчаникам приурочены месторождения различных полезных ископаемых. Песчаники, благодаря своей высокой пористости и проницаемости, являются прекрасными коллекторами (ловушками) для газа, нефти или воды. С медистыми песчаниками связаны крупнейшие медные месторождения, как Джезказган, Удокан и другие.
Песчаник широко применяется в строительстве в качестве стенового и облицовочного материала, бутового камня, щебня различного назначения.
Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма SiO2 выше 95 % используется для производства динаса, в качестве флюса при выплавке меди и никеля, для изготовления стекла и другие.
См. также
- Дикарь (природный камень)
- Кварцевый песчаник
Песчаник – распространенный вид горной породы, обладающий уникальными качествами. Версальский дворец во Франции, египетский сфинкс и многие другие сооружения созданы из этого камня. Каково происхождение песчаника и как его добывают? Пригоден ли он только в строительстве или используется и в других сферах деятельности человека? Какими свойствами обладает камень?
Минеральный состав песчаников
Песчаник представляет собой породу осадочного происхождения. Он сформировался при разрушении магматических и метаморфических пород, которые переносились ветром и водой, скапливались в определенных местах и при помощи цемента смогли образовать прочный материал. В описании камня указано, что песчаник относится к псаммитовым породам – в него входят обломочные зерна размером 0,05-2 мм.
Ракушечник
Горная порода состоит из песка и минералов, скрепленных цементирующими веществами – известняком и глиной. Минералогический состав довольно разнообразен – камень формировался из крошки кварца, слюды, полевого шпата и глауконита. Также в породе могут находиться примеси других веществ в незначительном количестве:
- опал;
- магнетит;
- циркон;
- халцедон;
- доломит;
- оксид железа;
- турмалин и др.
Песчаник – хрупкий материал, но он становится почти таким же прочным, как синий гранит и известняк, если в нем присутствуют кварц и слюда. Преимущество песчаника заключается в разнообразии оттенков и простоте обработки.
Разновидности песчаников с фото
Чтобы охарактеризовать породу, в расчет берут три параметра: структуру, т. е. размер зерен, минеральный состав и окраску. По количеству минералов, входящих в состав породы, выделяют такие песчаники:
- мономинеральные, наиболее распространенные (преимущественно состоят из одного вещества – 90%);
- биминеральные (представлены двумя веществами, где около 60% занимает кварц);
- полиминеральные (в составе несколько пород);
- туфогенные, содержащие материал вулканического происхождения.
Аркоз
При использовании для декорирования важен не столько состав, но и структура песчаника. Именно на этом основана типология горной породы, используемой для отделки:
- оолит – пористый камень, формирующийся из миниатюрных шариков, скрепленных цементом;
- пизолит – похож на оолит, но сферы, входящие в состав, крупнее;
- ракушечник – отличается пористой структурой, образован из ракушечных осколков;
- аркоз – содержит шпат, гранит, а также слюду и хлорит в малом количестве;
- литографическая порода – прочная, имеющая однородную текстуру.
Разные примеси формируют широкую цветовую палитру песчаников, насыщенность цвета которых зависит от количества того или иного компонента:
- Красный. Является одной из наиболее древних горных пород. Камень имеет яркий цвет, отличается прочностью и устойчивостью к температурным перепадам. Применяется как элитный материал для отделки оград, фонтанов и т. д.
- Розовый. Имеет зернистую текстуру и применяется для создания архитектурных элементов. Материал считается одним из наиболее прочных.
- Желтый. Зернистый и шероховатый камень, который имеет низкую прочность, – это качество не позволяет подвергать его шлифовке. Материал хрупкий, но морозостойкий.
- Белый. Имеет микровключения других оттенков и применяется для создания экстерьерного и интерьерного декора. Требует поверхностной обработки специальным составом для сохранения целостности и защиты цвета.
- Серо-зеленый или серо-синий. Основа камня – карбонат кальция и глина. Он мелкозернистый, а наличие коричневых и серых разводов создает оригинальные рисунки. Камни с зеленым отливом отличаются огнестойкостью.
- Тигровый. Вид получил название из-за схожести его цвета с окрасом тигров.
- Плитняк. Камень имеет разводы, которые напоминают круги дерева в срезе, что хорошо видно на фото. Включает примеси разных минералов, глину и органические частицы. Устойчив к кислотной среде, температуре и хорошо сохраняет тепло.
Плитняк
Физические свойства горной породы
Песчаник устойчив к резким температурным перепадам, износу и обладает низким влагопоглощением. Его называют «золотой серединой», поскольку он хоть и уступает в прочности граниту, но не впитывает воду, как более мягкий известняк. Эти качества позволяют утверждать, что песчаник лучше многих других типов строительного материала. Из него возводят надежные строения, которые могут десятилетиями сохранять внешний вид в условиях постоянно меняющегося климата.
Свойства материала обеспечиваются цементом: высокую прочность дают опаловый и халцедоновый, среднюю – гипсовый и известковый, малую – глинистый. Для строительства используют первые два. Породу легко обрабатывать, что делает ее удобной как для изготовления каминов, так и для отделочных фасадных работ. При правильной пропитке камень превращается в монолит и почти не подвержен износу.
Основные физические свойства материала:
- граница прочности при сжимании – 300-1000 кг/куб. см;
- температура горения 1700 °С (для кварцевых пород с цементом-кремнием);
- пористость 0,69%;
- поглощение влаги 0,6-6%;
- плотность 2250-2670 кг/куб. м;
- способность выдержать 50 циклов заморозки/разморозки.
Структура используемого для облицовки камня не меняется на протяжении 75 лет. В природе встречаются плиты песчаника шириной 1-12 см.
Как происходит процесс добычи?
Месторождений природного песчаника достаточно много – в России его добывают в Поволжье, Урале, Дальнем Востоке, Московской области, Сибири. Богаты залежами Польша, Казахстан и восток Украины. Месторождения расположены в районах, где в доисторические времена находились моря и океаны.
Обычно порода залегает слоями, которые выходят на поверхность земли прямо или под углом. Природный строительный материал добывают открытым способом – для его выработки не нужно рыть глубокий карьер. Так как порода расположена на поверхности, для ее добычи специалисты могут применять тяжелую технику, что обеспечивает простоту ее выработки и низкую цену.
Поскольку песчаник представляет собой достаточно крупные и тяжелые пласты, его добывают одним из следующих способов:
- Взрыв, позволяющий разбить глыбу на несколько относительно небольших кусков. Такой материал часто применяется для облицовки.
- Воздушная подушка, которая дает возможность получить средние сколы.
- Резка – бережный, но дорогостоящий способ. Он помогает избежать трещин, которые неминуемо появляются при взрыве.
Как выглядит процесс добычи песчаника, показано на фото. После выработки полученный камень обрабатывается, сортируется по размеру, обтачивается до нужной формы и затем отправляется на продажу.
Добыча песчаника
Область применения и значение
Песчаник нашел применение в разных сферах деятельности, но чаще всего породу используют в строительстве. Универсальность материала позволяет изготавливать из него:
- камины;
- столешницы;
- ограды;
- подоконники;
- украшения для сада;
- бордюры;
- плитку.
Минерал применим как в грубых строительных работах, так и для облицовки. Наиболее популярные направления его использования:
- кладка стен, которые сохраняют в помещении тепло зимой и прохладу летом;
- возведение фундаментов;
- укрепление берегов искусственных озер;
- строительство заборов;
- заполнение строительных растворов, бетона;
- укладка тротуаров;
- внутреннее оформление стен, дымоходов, лестниц и т. д.
Сооружения из натурального камня выглядят аристократично и самобытно. Шероховатая поверхность делает передвижение по вымощенным им тротуарам безопасным. В строительстве он ценится благодаря многообразию видов срезов, экологичности, долговечности и податливости в распиливании и шлифовке. Существенным минусом материала является внушительный вес.
Какую отрасль ни возьми, песчаник применяется повсюду. Сегодня порода активно используется для создания украшений. Несмотря на низкую стоимость, ее вставляют в оправу из драгоценных металлов или применяют для изготовления бижутерии. Богатая цветовая палитра с включением красных, синих, зеленых, белых, золотых вкраплений позволяет создавать яркие бусы и браслеты.
Материал применяют в медицине – гальку определенных сортов разбивают, обрабатывают и создают из нее ортопедические коврики для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата. Он также используется аквариумистами в качестве декора, в химической промышленности и металлургии. Кварцевый вид породы применяется при производстве динаса, стекла, выплавке меди и т. д.
Значение минерала очень велико – он не только используется в производстве и строительстве, но и является природной «ловушкой» для воды, газа и нефти, благодаря своей пористости. С ним связаны крупные месторождения меди, например Удокан.