![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Принципы классификации природного камняЧеловеку известно более 150 видов цветных камней. Мы ознакомимся только с теми, которые находят самое широкое применение в промышленности — в прикладном искусстве, для изготовления ювелирных и других художественных изделий. [16] Структурой каменных материалов называют взаимоотношение слагающих ее минералов, форму этих минералов и величину их отдельных зерен. Структура камня может быть мелкозернистой, среднезернистой или крупнозернистой; равномернозернистой или порфировидной (среди основной мелкозернистой массы встречаются крупные вкрапления – порфировые включения). В зависимости от условий образования породы могут иметь следующие структуры: полнокристаллическую, когда все вещество успело выкристаллизоваться в отдельные минералы (граниты и др.); полустекловатую, когда вещество не успело полностью выкристаллизоваться и частично застыло в виде аморфной стекловатой массы (туфы, базальты и др.); стекловатую, когда вся порода так быстро застывала, что образовала сплошную стекловатую массу (туфы, базальты, обсидианы и др.). [17] Текстурой камня называют внешние признаки, обусловленные пространственными взаимоотношениями отдельных минералов, слагающих горную породу, например, однородная, слоистая, гнейсовидная и др. текстуры. По форме минеральных зерен метаморфические бывают гранобластовые (изометрические зерна), лепидобластовые (пластинчатая форма), нематобластовые (столбчатая форма) и др. По взаимной ориентации зерен (текстура) и наличию пустот породы подразделяют на массивные, пористые, слоистые, линейно–параллельные, полосчатые и др. [22] Для характеристики природных каменных материалов применяют и другие комплексы свойств, характеризующие камень с различных позиций: физико–механических, геолого–химических, технологических, строительных. Наиболее применимы в технологическом смысле морфологическая, экономическая, геохимическая и – в случае обращения с драгоценными кристаллами – кристаллографическая системы классификации декоративных горных пород. Также для уверенного понимания этих систем может понадобиться изучение пятой – генетической, отражающей группировку пород, не проявленную прямо морфологически, но также пригодной для получения экономико–технологической выгоды. Инженер предприятия, получив петрографически описанный природный камень, может, исходя из этого описания и самостоятельно проведённых исследований, сделать уже более близкие к производственным целям выводы о нём. Так, в природном камне как в материале, можно выделить множества технологических свойств (во многом проистекающие из петрографических свойств). Эти множества перечислены ниже [18]: 1) характеристики объёма: 1) химико–физические нанохарактеристики объёма – – кристаллохимические характеристики слагающих минералов, – супрамолекулярные связи зерен, – трудность разрыва зерна слагающих минералов вдоль спайности, – трудность разрыва зерна слагающих минералов поперёк спайности, – трудность разделения зёрен, – внутренние напряжения зёрен, – плавкость минерала зёрен, – пьезоэлектричность, – пироэлектричность, – радиоактивность; 2) геометрические микрохарактеристики объёма – – разброс размера зёрен, – разброс осной метрики зёрен, – разброс характеров пор, – ориентационные соотношения решёток зерён; 3) механические микрохарактеристики объёма – – прочности монообластей на сжатие и на сдвиг, – набор минеральных составов зерна, – твёрдости минералов зерна по ряду Мооса, – устойчивость пор; 4) химико–физические макрохарактеристики объёма – – средняя плотность, – удельная теплопроводность, – удельная теплоёмкость, – а также проистекающая из прочих характеристик плавкость массы, – удельная электропроводность; 5) геометрические макрохарактеристики объёма – – векторное поле или разброс ориентации зёрен, – скалярное поле или разброс величины зёрен, – разброс частот пролегания трещин массы, – разброс осной метрики бездефектного массива, – средняя ширина трещин массы, – пористость массы, – однородность минерального набора заготовки; 6) механические макрохарактеристики объёма – – прочности представительного бездефектного массива на сжатие и на сдвиг, – прочность трещин на разрыв, – а также проистекающая из прочности средняя твёрдость по ряду Мооса; 2) характеристики поверхности: 1) химико–физические нанохарактеристики поверхности – – поверхностная энергия минералов зёрен, – химическая реактивность минералов зёрен, – растворимость минералов зёрен; – геометрические микрохарактеристики поверхности: – профиль микронеровностей, – шероховатость, – различия срезов зерна и зернограницы; 2) механические микрохарактеристики поверхности – – микротвёрдость минералов зёрна по преобладающим в повторяющемся фрагменте кристаллографическим направлениям; – а также проистекающие из прочих характеристик величины коэффициента трений скольжения или качения в контакте с другими материалами, и – истираемость; 3) геометрические макрохарактеристики поверхности – – профиль неровностей и его частные случаи – излом, форма разрываемых трещин; 3) оптические характеристики макрообъёма декоративной породы: 1) светофизическое поведение собственных молекул минералов камня, поведение их кристаллографических дефектов, поведение заместивших собственные молекулы минералов "чужих" молекул, поведение механических нано–, микро– и макрометрических примесных дефектов в камне, светофизическое поведение зернограничных сред; 2) проистекающие из указанной светофизики, а также из нанообъёмных и микрообъёмных характеристик спектры светопоглощения, светоотброса и дополнительный к первым двум спектр светопропускания для внутренней точки камня, а также их вариации по минералам зёрен и углам падения лучей в эту точку; 3) проистекающие из спектральных характеристик видимые яркость и двухканальная цветность цвета диффузного лучеотброса, лучепропускания, лучепоглощения и их вариации по минералам зёрен; 4) проистекающие из указанной светофизики удельные темнота и цветность мутности и прозрачности камня; 5) сложные и редкие волнооптические явления, приводящие к появлению "ложной", мерцающей и переливающейся окраски в объёме (опалесценция) и на поверхности (побежалость) камня; 4) оптические характеристики макроповерхности декоративной породы: 1) светофизическое поведение молекул, граничащих как с минералами камня, так и с внешней средой – – проистекающие из указанной светофизики, а также из геометрических микрохарактеристик поверхности спектры светоотброса и световыброса для граничной с камнем точки, а также их вариации по минералам зёрен и углам падения лучей в эту точку; – проистекающие из спектральных характеристик видимые яркость и двухканальная цветность цвета бликозеркального лучеотражения, диффузного лучеотброса, лучепоглощения и их вариации по минералам зёрен; 2) величина лучепреломления и её вариации по минералам зёрен; 3) величина хроматической дисперсии; 4) колебательный закон нескольких аргументов, приближенный к характеру разброса цветов точек камня.
|