关于砂岩

内容
  1. 这是什么?
  2. 起源
  3. 结构和性质
  4. 种类
  5. 应用

最著名的矿物之一是砂岩,它也被称为简单的野石。尽管名称很普通,但它看起来可能非常不同,并已在人类活动的许多领域得到应用,因​​此人类甚至开始生产人造类似物——幸运的是,这并不难。

这是什么?

实际上,仅“砂岩”这个名字就说明了这种岩石是如何出现的——它是一种由于沙子的自然压缩而产生的石头。 当然,事实上,只有沙子是不够的——它在自然界中根本不会以理想的纯净形式出现,也不会形成整体结构。 因此,更正确的说法是,要形成粒状沉积岩,即野生石,胶结杂质是必要的。

“沙子”这个词本身也没有具体说明它是由什么物质制成的,只是给人一种想法,即它是一种细粒度和自由流动的东西。 形成砂岩的基础是云母、石英、晶石或海绿石砂。胶结成分的多样性更令人印象深刻——氧化铝和蛋白石、高岭土和铁锈、方解石和玉髓、碳酸盐和白云石、石膏和许多其他材料都可以起到这样的作用。

因此,根据确切的成分,矿物可能具有不同的特性,人类可以适当地使用这些特性来实现自己的目标。

起源

在巨大压力下压缩的沙子只能存在于以前数百万年的深海海底区域。 事实上,科学家主要通过砂岩的存在来确定这个或那个地区在不同历史时期与海平面的关系。 例如,很难猜测高大的达吉斯坦山脉曾经隐藏在水柱下,但砂岩沉积物不允许怀疑这一点。在这种情况下,野蛮人通常位于整层中,根据起始物质的数量和暴露于高压的持续时间,其厚度可能不同。

原则上,至少需要一个水库来形成真正的沙子,沙子不过是在数百年的水流冲击下屈服于较粗岩石的最小颗粒。 科学家们认为,在“生产”野生石材的过程中,花费最多时间的是这个过程,而不是实际的压制过程。当个别沙粒沉降在从未被水流干扰的底部部分时,“仅”过了几百年,才形成稳定的砂岩。

人类自古以来就知道砂岩,主要是作为建筑材料。 由“野蛮人”建造的最著名的世界地标可能是著名的狮身人面像,但各个古城的众多建筑也都是由它建造的,包括臭名昭著的凡尔赛宫。正是由于在地球的发展过程中,海洋和大陆的地图发生了数次变化,野生石材作为一种流行的建筑材料得以广泛分布,而今天许多被认为是大陆中心的地区实际上是对大海的熟悉比你想象的要好得多。介绍。例如,克麦罗沃和莫斯科地区、伏尔加地区和乌拉尔山脉可以被认为是开采这种矿物的主要中心。

有两种主要的砂岩开采方法不可互换 - 它们中的每一种都适用于某些类型的矿物。 例如,基于石英和硅的较硬品种通常用强电荷炸毁,然后才将产生的块切成更小的板。如果储层是在较软的钙质和粘土岩石的基础上形成的,则采用开挖法进行开采。

在生产条件下,将提取的原料清除杂质、研磨和抛光,为了更美观的外观,还可以上漆。

结构和性质

由于来自不同矿床的砂岩可能没有太多共同点,因此很难将其作为一个整体来描述。它没有一定的标准密度,也没有相同的稳定硬度——如果我们谈论世界上所有矿床的规模,所有这些参数即使是近似的也很难指定。 一般来说,特性的启动看起来像这样:密度 - 2.2-2.7 g / cm3,硬度 - 1600-2700 kg / m3。

唯一值得注意的是,粘土岩石的价值相当低,因为它们非常松散,不能长时间承受开放街道的条件,并且很容易被破坏。从这个角度来看,石英和硅的野石品种看起来更实用——它们更坚固,可以用来建造耐用的物体,一个很好的证明就是已经提到的狮身人面像。

根据同样的原理,砂岩矿床可以有多种色调,虽然从同一矿床开采的原材料中,色调应该大致相同,但两种矿物绝不可能相同——每一种有独特的图案。 这是可能的,因为在任何“野蛮”外来杂质的形成过程中,不可避免地会进入“捏合缸”,并且总是以不同的成分和比例进入。 同时,为了完成今天尽可能频繁地使用砂岩的目的,那些具有最均匀色调的碎片是最相关的。

尽管石头的变化令人印象深刻,但它仍然被认为是同一种矿物,没有区别。

这一观点得到了一份体面的砂岩价值清单的支持——在某种程度上,它们是所有已知矿床的原材料所固有的。

至少对于一般开发而言,值得一试,因为“野蛮人”:

  • 它可以持续半个世纪,以砂岩制成的狮身人面像为例,我们看到这种材料有时根本不会磨损;
  • 野石,从化学的角度看,被认为是一种惰性物质,即不与任何东西发生化学反应,这意味着酸和碱都不能破坏它;
  • 砂岩饰面以及用这种材料建造的建筑物是 100% 环保的,因为它是一种不含任何人工杂质的天然材料;
  • 与一些更现代的材料不同,砂岩块和板不具有积累辐射的能力;
  • 野蛮人能够“呼吸”,这对于那些知道封闭空间内湿度过大有多糟糕的业主来说是个好消息;
  • 由于结构的一些孔隙率,砂岩的导热率很低,这意味着在冬天它有助于保持房子里的热量,而在夏天,相反,它给那些躲在后面的人带来宜人的凉爽砂岩墙;
  • 野生石对大多数大气现象的影响漠不关心,它不怕降水,不怕极端温度,甚至不怕它们的极端变化——研究表明,即使从+50度跳到-30度也不影响其保存材料的积极特性。

应当指出的是 今天,砂岩实际上不再被视为一种建筑材料,而是属于装修材料的范畴,我们正是从这个角度考虑了它的上述特性。 另一件事是砂岩碎片也以完全不同的方式使用——例如,野石被积极用于光疗——一种近乎医学的科学,它认为将加热的砂岩应用于身体的某些部位并按摩它们有助于解决许多问题健康问题。在古埃及人中,这种材料根本就具有神圣的意义,而深奥的爱好者们仍然在砂岩工艺品中看到了深刻的隐藏意义。

尽管进展迅速,但岩石的另一项特性在很大程度上影响了人类对它的千年使用,即此类原材料的廉价性。,因为一立方米最便宜的材料需要 200 卢布,即使是最昂贵的品种也要花费 200 卢布。

同时,几乎不可能找出最好的砂岩样品的缺陷,因为野生石的唯一显着缺点是它的重量很大。

种类

描述砂岩的多样性是另一项任务,因为在每个矿床中都有一块野生石头是它自己的、独一无二的。然而 也正是因为有了这个品种,才有必要至少简单回顾一下各个物种的主要特征,让读者对可以选择的东西有一个更清晰的认识。

按材料组成

如果我们以成分来评价砂岩,那么习惯上区分六大主要品种,以哪种物质成为形成砂的原料,最终形成物质的标准来区分。应该理解的是,您在商店购买的矿物可能完全是人造的,但分类特指的是天然品种。 一般来说,根据矿物学分类的砂岩类型列表如下所示:

  • 海绿石——沙子的主要材料是海绿石;
  • 凝灰质 - 在火山岩的基础上形成;
  • polymictic - 在两种或多种材料的基础上形成,因此可以区分更多的亚种 - arkosic和greywacke砂岩;
  • oligomictic - 含有相当数量的石英砂,但总是散布着晶石或云母;
  • monomictic - 也来自石英砂,但几乎不含杂质,含量为 90%;
  • 亚铜 - 基于含铜饱和的沙子。

大小

在大小方面,即使是粗糙的砂岩也可以根据形成矿物的沙粒的大小进行分类。 当然,分数并不总是均匀的这一事实会在分类中引入一些混淆,但是这种材料主要分为三类:

  • 细粒 - 来自直径为 0.05-0.1 毫米的最小压缩沙粒;
  • 细粒度 - 0.2-1 mm;
  • 粗粒 - 带有 1.1 毫米的沙粒,通常它们在石头结构中不超过 2 毫米。

由于显而易见的原因,分数直接影响材料的性质,即其密度和导热性。 模式很明显——如果矿物是由最小的颗粒形成的,那么它的厚度就没有空隙——它们都因压力而被填充。这种材料会更重、更坚固,但由于缺乏充气空隙,导热性会受到影响。因此,粗粒品种具有相反的特征——它们有大量的空隙,这使得块体更轻、更省热,但降低了强度。

购买时,卖家会描述材料并根据另一个标准 - 砂岩可以是天然的和翻滚的。 第一种是指原材料已经分板,但没有进一步加工,即表面有凸块、切屑、毛刺等。这种材料通常需要进一步处理以使其表面光滑,但就装饰性而言,粗糙度和“自然度”可被视为加分项。与天然石材相反,它是滚磨的,也就是说,它经过滚磨(研磨和抛光),消除了所有不规则之处。

这种原材料已经完全符合装饰材料的概念,并且是整齐的瓷砖,通常上漆。

按颜色

砂岩作为建筑和装饰材料的流行也带来了这样一个事实:就调色板的丰富性而言,它实际上并没有以任何方式限制消费者,相反,它使后者产生怀疑选择哪个选项。 大自然有数十种色调可供选择——从白色到黑色,再到黄色和琥珀色、米色和粉色、红色和金色、蓝色和蓝色。 有时,矿物的化学成分可以立即由色调决定——例如,蓝蓝色调色板表明铜含量很高,灰黑色是火山岩的特征,粉红色是长石品种的特征。

如果像红色或灰绿色这样的色调对买家来说是完全可以理解的,那么对于调色板和图案会有更多奇特的描述,这可能需要额外的解释。e. 因此,流行的砂岩木质调是一种令人惊叹且独特的米色、黄色和棕色斑点图案。因此,斑纹色调对应于它命名的动物 - 它是黑橙色交替条纹。

应用

砂岩的各种物理和美学特性,以及它几乎无处不在的可用性,导致这种材料被广泛用于人类活动的各个领域。例如,曾经砂岩甚至被用作主要的建筑材料,但今天它已经在这个方向上有所放弃,因为它已经让位于更轻、更可靠和更耐用的竞争对手。尽管如此 砂岩建筑仍在进行中,只是从大规模建筑中取出野石 - 现在它与小型私人建筑更相关。

但由于其美学品质,砂岩被广泛用于装饰和装饰。对于一些人来说,这是房屋外墙或石栅栏的覆层,有人用瓷砖铺设人行道或花园小径。

台阶用石板铺设,铺路石由天然石材制成,还装饰了人工水库的底部和海岸。

考虑到这种材料不易燃,也不是很怕高温,所以日常生活中也可以找到砂岩壁炉,有时也会碰到这种材料制成的窗台。 为了美观,整个面板由多色鹅卵石铺成,可以成为您可以接待客人的房间内部的中心元素。同时,砂岩碎屑可用作喷雾剂来制作别致的浮雕壁纸或用于不太高的用途 - 作为石膏、混凝土等的填充物。

由于砂岩的强度不是最低的,它仍然被认为是一种很容易加工的材料,因此它也被简单地用于工艺品,尽管是专业的,这并不奇怪。 正是用这种材料制作了许多花园雕塑,以及喷泉、池塘和水族馆的水下和表面装饰。 最后,野生石头的小碎片也被用于非常小的手工制品,包括作为装饰——抛光的珠子和手镯是由美丽的彩色碎片制成的。

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