Содержание
Мрамор (др.-греч. μάρμαρος — «белый или блестящий камень») — метаморфическая горная порода, состоящая только из кальцита CaCO3. При перекристаллизации доломита CaMg(CO3)2 образуются доломитовые мраморы.
Содержание
Природа образования [ править | править код ]
Образование мрамора — результат так называемого процесса метаморфизма, когда, под воздействием определённых физико-химических условий, структура известняка (осадочная горная порода органического происхождения) существенно изменяется. По сути мрамор представляет из себя перекристаллизованный известняк, состоящий в основном из кальцита, в котором могут присутствовать включения доломита [1] .
Химический состав и физические свойства [ править | править код ]
Мрамор состоит из кальцита (карбоната кальция) с примесями других минералов, а также органических соединений. Примеси различно влияют на качество мрамора, снижая или повышая его декоративность.
Окраска мрамора также зависит от примесей. Большинство цветных мраморов имеет пёструю или полосчатую (циполин) окраску.
Оксид железа окрашивает его в красный цвет (иногда цвет бывает розовым или (редко) оттенком ржавчины), высокодисперсный сульфид железа — в сине-чёрный, железосодержащие силикаты (особенно хлорит и эпидот) — в зелёный, лимонит (гидроксиды железа) и карбонаты железа и марганца — в жёлтые и бурые тона. Серые, голубоватые и чёрные цвета могут быть обусловлены также примесями битумов или графита.
Рисунок определяется не только строением мрамора, но и направлением, по которому производится распиливание камня. Цвет и рисунок мрамора проявляются после его полировки.
Месторождения [ править | править код ]
Добыча на каррарских каменоломнях составляет примерно 1 млн тонн мрамора в год [2] .
в России [ править | править код ]
Месторождения мрамора обнаружены во многих областях России. Первым в России стали использовать карельский мрамор. Красивый и долговечный камень Тивдии (Карелия) нежно-палевого цвета с розовыми прожилками (применён во внутреннем убранстве Казанского и Исаакиевского соборов в СПб), а мрамор ювенского месторождения (Приладожье) украсил многие дворцы и соборы Санкт-Петербурга.
Самые крупные месторождения мрамора находятся на Урале. Всего на Урале их более 20, но добывают камень лишь из 9 залежей. Белый мрамор добывают в Айдырлинском и Коелгинском месторождениях, серый дают Полевское месторождение, Уфалейская и Мраморская залежи, жёлтый поступает с Октябрьского и Починского карьеров, чёрный мрамор приносит Першинское месторождение, розово-красный камень даёт Нижнетагильская залежь.
На Алтае и в Западной Сибири известно свыше 50 месторождений мрамора, но разрабатывается только три. Пуштулимское месторождение даёт тонкозернистый белый с красно-зелёными прожилками мрамор. Сиренево-розовый камень получают на Граматушинском месторождении. Серо-кремовый мрамор даёт Петеневский карьер. В Хакасии расположено крупное Кибик-Кордонское месторождение, где более двадцати разновидностей белого, кремового, бледно-розового, оранжевого, жёлтого и зеленовато-серого мрамора. Мрамор есть и на Байкале: месторождение Буровщина в Иркутской области даёт красновато-розовый крупнозернистый камень с сиреневым, оранжевым, зелёным, серым оттенками; им отделаны станции московского метро Марксистская, Третьяковская и другие.
Применение [ править | править код ]
В строительной практике «мрамором» называют метаморфические породы средней твёрдости, принимающие полировку (мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты).
Мрамор используется как камень для памятников (монументальной скульптуры и надгробий), как штучный строительный камень для наружной облицовки и внутренней отделки зданий и в виде дроблёного и молотого камня, а также штучного (пильного) камня. Мраморные доски из чистого кальцитового мрамора применяют в электротехнике (панели приборных, распределительных, диспетчерских щитов). Мраморная крошка и дроблёный песок используются при изготовлении каменной мозаики и штукатурки, в качестве заполнителей бетона. Мраморная мука находит применение в сельском хозяйстве.
Мрамор используется также для создания мозаичных композиций, рельефов и круглых изваяний (преимущественно однотонный мрамор, большей частью белый, реже — цветной или чёрный).
Также мрамор применяется для облицовки каминов и фонтанов, изготовления столешниц, лестничных маршей, полов, вазонов и балясин.
Каждый школьник видел, трогал на ощупь и знает, что такое мрамор, а как добывают этот камень и в какие изделия его перерабатывают, знают далеко не все даже взрослые люди. В переводе с греческого языка это слово означает белый камень. Он является продуктом метаморфического преобразования осадочной породы известняк, состоящей в основном из кальцита (СаСО3).
Метаморфизм – это изменение аморфной структуры исходного минерала под воздействием горного давления и высоких температур в кристаллическое вещество. С давних времен ведется человеком добыча мрамора для строительства, отделки зданий, архитектурных форм. Окраска его меняется от наличия окрашивающих включений: он бывает пестрым и полосчатым, имеет красный и иссиня-черный тон, серый, голубоватый, желтый и бурый оттенки.
Применение мрамора
Трудно себе представить общестроительную отрасль и архитектуру без такого строительного материала, как мрамор. Сферы его использования разнообразны:
- известняково-мраморная мука для сельского хозяйства как удобрение и компонент для производства комбинированных кормов;
- стройматериалы – облицовочные плиты для наружной и внутренней отделки зданий, мраморные порошки для сухих смесей и красок, крошка и песок в каменную мозаику, бетон;
- электротехнические панели распределительных щитов и мраморных досок, добавляется в обмазку электродов;
- ритуальные – памятники и надгробия, скульптуры;
- при изготовлении асфальта в Карелии мраморный порошок добавляют для улучшения качества.
Один из отделочных камней в Московском метро – мрамор. Также применяется для покрытия полов и лестничных маршей, украшения фонтанов и каминов.
Разрабатываемые каменоломни
Месторождений мрамора в России много, они рассредоточены по всей ее территории. Впервые этот красивый камень использовали для внутренней отделки соборов в Санкт-Петербурге: мрамор нежно-палевого цвета был добыт в Карелии. Камень Ювенского рудопроявления из бассейна Ладоги также украсил некоторые дворцы и сооружения Северной столицы.
Урал – кладезь минералов нашей страны, здесь разведано и поставлено на баланс более 20 залежей мрамора, но в разработке находится только 8, где добывают мрамор на протяжении уже более 80 лет. Их мощности вполне достаточно, чтобы не только обеспечить региональные потребности в сырье, но и снабдить им другие области. Старейшее из них – Коелгинское, камень здесь чисто-белый, ничем не хуже, чем в Карелии.
Дальше на восток наиболее крупные месторождения разрабатываются в Хакасии – Кибик-Кордонское и в Прибайкалье залежь Буровщина. Камень последнего красновато-розовый, оранжевый и зеленый, украшает метрополитен Москвы – станции Марксистская и Третьяковская.
Способы добычи
Добывая мрамор, необходимо соблюдать главное условие – не повредить структуру камня, не допустить образование трещин в массиве, поэтому отделяют глыбы от горного целика только безвзрывными способами. Так, в Карелии при добыче камня применяют шпуровой метод с гидроклином, а на Урале используют баровые камнерезные машины с исполнительным органом в виде цепи, армированной твердым сплавом, которые здесь же и выпускают, в городе Реже Свердловской области.
Если требуется вырезать из целика массивный блок, применяют канатные установки, где рабочий трос покрывается искусственными алмазами и используется для отделения камня путем возвратно-поступательных движений. Применяют и дисковые пилы, размер единичных кирпичей в этом случае ограничен их диаметром.
Переработка сырья
Сегодня на всех разрабатываемых в России месторождениях суммарно добывается и перерабатывается ежегодно около 0,5 млн тонн мрамора. Извлеченные из недр каменные блоки доставляют на камнерезную фабрику, где имеются разнообразные станки для обработки камня:
- для резания;
- шлифовки и полировки;
- вытачивания различных форм.
В Карелии имеется несколько таких фабрик, хотя в других регионах они тоже не единичны. Отходы от переработки камня не выбрасываются, их складируют во временных отвалах. По мере необходимости это сырье пускается в более глубокую переработку, из него изготавливают мраморные порошки, песок и крошку, которые используются во всех областях народного хозяйства.
В последние годы потребление этого красивого и практичного камня неуклонно растет не только в столичных городах, но и прочих миллионниках – около 5% в год. Это превышает темпы роста использования мрамора в других странах.
Такой материал как мрамор был известен человечеству с давних времён. Ещё в древней Греции и Риме его ценили за красоту и природный блеск и активно применяли в строительстве и архитектуре. Неслучайно эта порода получила своё название: «мармарос» по-древнегречески означает «блестящий камень», от него и произошло современное слово «мрамор».
Происхождение мрамора
Начнем с того, что такое мрамор. Образуется эта горная порода в процессе метафоризма из известняковых пород, главным образом кальцита и доломита. Метафоризм – это процесс преобразования одних горных пород в другие под воздействием различных внешних факторов. В частности, мрамор образовался в результате кристаллизации известковых пород под действием высокой температуры и давления. Залежи мрамора начали образовываться в земных недрах очень давно. Большинство мировых запасов относятся к эре протерозоя, встречаются залежи периода архея и мезозойской эры.
Как выглядит мрамор? Физические и химические свойства
Физические свойства мрамора делают его ценным и часто используемым материалом в строительстве. Он обладает достаточной плотностью – от 2,5 до 3 по шкале Мосса и твёрдостью – от 2,3 до 2,6 г/см³, но при этом хорошо поддаётся шлифовке, полировке и другой обработке. Из него легко высекать различные формы, поэтому с мрамором так любят работать скульпторы.
Мрамор – термостойкий материал, следовательно, он может использоваться при температурах выше обычных. Например, его можно применять при отделке каминов. Этот камень практически не поглощает влагу, поэтому его используют в строительстве бассейнов и фонтанов. Также он обладает морозоустойчивостью, поэтому мраморные изделия можно использовать даже в холодных помещениях. Но следует учесть, что у неоднородных по своей структуре пород устойчивость к минусовым температурам значительно ниже. Мрамор долговечен: он может не подвергаться никаким возрастным изменениям до двухсот лет. Также этот материал обладает пористостью 0,6-3,3%, благодаря чему в помещениях, отделанных мрамором, создаётся хороший микроклимат. Чистый мрамор является хорошим электроизолятором.
Как уже было сказано, химический состав мрамора – это кальцит (CaCO3). Образовавшееся из кальцита соединение считается чистым мрамором. Он имеет белый цвет. Также встречаются доломитовые мраморы – CaMg(CO3)2, или образованные кальцитом и доломитом вместе. В состав мрамора могут входить и различные примеси, от которых зависит внешний вид и качественные характеристики камня.
Месторождения мрамора
Залежи мрамора можно найти по всему земному шару. Самое знаменитое месторождение белого мрамора на данный момент – Тосканское, оно находится в итальянских Альпах. В Италии добывают и другие виды мрамора.
Добыча мрамора происходит во многих европейских странах: Швейцарии, Германии, Бельгии, Греции. Крупные месторождения есть в США и Северной Африке.
Богата залежами мрамора и Средняя Азия: в Узбекистане находятся знаменитые Газганское, Аман-Кутанское и Мальгузарское месторождения. Некоторые специалисты утверждают, что белый мрамор Мальгузарского месторождения ничем не уступает, а возможно, и превосходит знаменитый белый камень из Италии. Камень добывают и в Украине, в частности в Закарпатье.
В нашей стране тоже находится множество месторождений мрамора. Самые известные и давно разрабатываемые – на Урале, родине самоцветов. Там находятся Уфалейское, Коелгинское, Мраморское, Айдырлинское, Першинское и Нижне-Тагильское. Месторождения. Вообще на Урале находится около двух десятков залежей этой породы, и только восемь из них сейчас находится в разработке. В России также добывают мрамор в Карелии, на Алтае, Западной Сибири, в Крыму и Красноярском крае.
Как добывают мрамор?
Обычно мрамор добывают в карьерах, но иногда для этих целей строятся и глубокие шахты. Блоки мрамора вырезаются с помощью камнерезных машин и поднимаются на поверхность. Для больших блоков используют канатные камнерезы, для частей поменьше применяют дисковые пилы. А вот для слоистых сортов мрамора с невысокой прочностью используется ручной способ добычи, без применения каких-либо машин. Такой способ применяется уже около двухсот лет, и его технология остаётся неизменной.
Виды и разновидности мрамора
Внешне мраморы можно разделить на три вида: одноцветные; с прожилками, пятнами, волнообразными узорами; брекчии. Брекчиями называют породы из разноцветных обломков, связанных между собой основной однотонной массой мрамора.
Мрамор также принято делить на виды, исходя из его состава. При такой классификации породы делятся на:
- простой, или чистый мрамор – состоящий из кристаллического известняка, белый или с примесью веществ, придающих ему другой цвет;
- составные породы, где помимо известняка содержатся включения других минералов в виде прожилок;
- брекчии;
- раковинные мраморы, в которых содержатся раковины моллюсков, заключённые в известковую породу.
Цвет мрамора зависит от того, какое химическое соединение входит в его состав. Например, розовый цвет даёт оксид железа, чёрный – примесь графита. Благодаря различным соединениям, в природе есть множество удивительных оттенков этой породы.
Белый мрамор – это так называемый «чистый» мрамор. Белый цвет говорит о том, что в породе нет никаких посторонних примесей. Он всегда особо ценился скульпторами, ведь этот красивый материал прекрасно подходит для создания статуй, монументов и других скульптурных произведений искусства.
Чёрный мрамор образуется, когда к основному составу минерала примешивается большое количество соединений графита или битума. Порода такого цвета встречается в природе довольно редко, а потому считается ценным материалом. Стоимость его довольно высока. Внутри чёрного мрамора часто бывают белые, золотистые и серовато-голубые прожилки. Чёрный мрамор обычно используют в декоративных целях: для облицовки стен, ступеней, полов.
Зелёный мрамор тоже очень красив. Свой яркий цвет он получает благодаря присутствию в составе железосодержащих силикатов. Может быть различных оттенков, от тёмно-зелёного до светлого. Особенно хорошо смотрится камень этого цвета с белыми прожилками. Некоторые разновидности зелёного мрамора внешне напоминают малахит или змеевик. Этот материал применяют в облицовке ванных комнат, кухонь, для изготовления столешниц и различных предметов интерьера. Из него делают часы, чернильницы, пресс-папье.
Красный цвет натуральному мрамору придаёт оксид железа. Оттенок зависит от его концентрации в составе породы. Может быть с белыми, коричневыми, чёрными вкраплениями и прожилками. Один из наиболее ценных сортов мрамора. Красный мрамор смотрится эффекто и празднично. Его используют для внутренней и наружной отделки помещений, изготовления декоративных предметов интерьера.
В сером мраморе концентрация битума и графита не так высока, как в чёрном. Несмотря на то что серый – довольно спокойный и сдержанный цвет, изделия из серого мрамора могут быть очень нарядными и оригинальными за счёт неповторимых узоров, плавных переходов из белых, голубых, желтовато-коричневых прожилок и вкраплений. Серый мрамор универсален и впишется в любой интерьер, от классики до модерна. Это очень практичный материал для отделки пола, поскольку на его фоне малозаметны пыль и загрязнения.
Бежевый мрамор получает свой цвет благодаря входящим в состав породы лимониту и марганцу. Эта разновидность отличается от других более высокой прочностью. Это свойство делает бежевый мрамор идеальным материалом для поверхностей, подвергающихся постоянной нагрузке: например, лестниц или полов.
Розовый мрамор, как и красный, получается благодаря оксиду железа. Но в розовом оксид железа присутствует в меньшей концентрации. Мрамор может иметь тёмно-коричневые, белые, а иногда тёмно-зелёные прожилки. Дизайнеры любят розовый мрамор за его приятный нежный оттенок и часто используют в оформлении ванных комнат.
Голубой мрамор образуется вследствие небольшого процента примеси голубого диопсида. В белую или светлую основу другого цвета включены многочисленные голубые прожилки. Голубой мрамор очень красив, редко встречается и поэтому имеет высокую ценность. Он не очень прочен по сравнению с некоторыми другими разновидностями мрамора, восприимчив к действию кислот и температур, поэтому его используют в основном для внутренней декоративной отделки помещений.
При более высокой концентрации диопсида в составе образуется синий мрамор. Он представлен довольно большой палитрой оттенков, от светло-синего до фиолетового. По сути, голубой мрамор – это одна из разновидностей синего.
Жёлтый мрамор свой цвет получает благодаря наличию в составе лимонита. Может иметь коричневые, бежевые, зеленоватые, бордовые и оранжевые прожилки. Благодаря своему тёплому, солнечному цвету он пользуется большой популярностью. Жёлтый мрамор применяют при наружной облицовке зданий, во внутреннем дизайне помещений, при оформлении подоконников и каминов, для изготовления столешниц. Его используют в дизайне как частных домов, так и государственных учреждений.
Коричневый цвет мрамору придают карбонат железа, марганец и лимонит. Эта разновидность мрамора обычно «украшена» бежевыми или белыми прожилками и разводами. В интерьере этот материал смотрится солидно, но в то же время уютно. Очень хорош коричневый мрамор для изготовления столешниц и иных кухонных поверхностей – он износостоек, а на его пёстрой поверхности не так заметны различные загрязнения.
«>
