Ekstraktivne kamnine: pregled, rudarske metode, uporaba

Nastanek magmatskih (izbruhanih) kamnin je posledica magme, ki nastane po izbruhu iz Zemljine notranjosti ter se ohladi in strdi. Predstavljajo 90 odstotkov ali več Zemljine skorje. Celotna zemeljska površina je sestavljena iz sedimentnih in eruptivnih kamnin. Ti segajo do 15 kilometrov v notranjost Zemlje.

Glavne eruptivne kamnine, pogoji nastanka

Zaradi tektonske dejavnosti so nekateri deli vroče magme prodrli v zgornje plasti Zemlje.

Če se eruptivne strukture med ohlajanjem niso imele časa kristalizirati, te kamnine predstavljajo nekristalizirano celoto. To sta običajno pemza ali obsidian.

Erupcije (magmatske kamnine) se običajno delijo na klastične in masivne kamnine. Prvi nastanejo z lomljenjem drugih.

Glede na način nastanka in globino pojavljanja eruptivnih kamnin jih lahko razdelimo na grobozrnate, srednjezrnate, drobnozrnate ali mikrozrnate.

Ker te kamnine nastajajo iz magme pod različnimi pogoji ohlajanja in strjevanja, jih običajno delimo na efuzivne (izlivne) in intruzivne (globoke).

Skale so masivne

Nastale so, ker se je vroča magma počasi ohlajala na precejšnji globini v okolju z visokim pritiskom. To je privedlo do popolne kristalizacije kamnin. Predstavljajo jih granit, sienit, gabro in diorit. Izbruhane globoke kamnine imajo veliko gostoto in značilno kristalno strukturo.

Granit

Granit je najbolj znana od najgloblje izbruhanih kamnin. Praviloma ga sestavljajo kremen, sljuda in feldspar. V nekaterih primerih je sljuda nadomeščena s temnimi, žleznimi in magnezijskimi minerali.

Barva granita je neposredno odvisna od njegove glavne sestavine - živca in mineralov s temnejšimi odtenki. Lahko ima rdeče, sive ali druge odtenke.

Granitna zrna imajo visoko stopnjo kohezije. Posledično so njegovi prelomi vzdolž mineralnih zrn. Zaradi visoke trdnosti, odpornosti proti vremenskim vplivom in zmrzali je granit material z izjemnimi gradbenimi lastnostmi. Uporablja se povsod za proizvodnjo različnih izdelkov. Takšni izdelki so: stenske plošče, stopnišča, robniki itd. п. V gradbeništvu se pogosto uporablja kot derivat zdrobljene kamnine različnih frakcij. Granit se uporablja za hidrotehnične konstrukcije ter spomenike in kipe.

Visoke fizikalno-mehanske lastnosti vplivajo na njegovo trajnost. Njegova življenjska doba je lahko več kot petnajststo let.

Sienit

Ta magmatska kamnina je sestavljena iz feldspara (ortoklaza) v kombinaciji z drugimi temno obarvanimi snovmi. Sienit je po svoji strukturi podoben granitu. Vendar je pri obdelavi bolj nežen. Lahko se bolje polira, saj je zelo duktilen. Sienit se uporablja na istih območjih kot granit. Med granitom in sienitom je povprečna struktura, imenovana granisenit.

Diorit

Kamnina diorit je nekoliko gostejša od granita. Običajno je pobarvan v zelenih odtenkih. Delo s tem materialom je zelo delovno intenzivno. Ima veliko odpornost proti obrabi, zelo dobro se polira in je skoraj neuničljiv. Uporablja se predvsem pri gradnji cest, obložnih ploščah.

Gabro

To je kristalinična magmatska kamnina, sestavljena iz plagioklaza in mineralov temnejših barv. Včasih sta v strukturo gabra vključena biotit in rogovača. Barve minerala so siva, zelena do črna. Druge gabrove kamnine so labradorit.

Gabro ima zelo visoko gostoto. Odporen na vremenske vplive, težaven za obdelavo, vendar dolgo ohrani svoj lak. Ta material je predvsem se večinoma uporablja v gradbeništvu Vodne strukture, proizvodnja detritusa, obloge.

Labradorit, ki je zelo lep material, se zaradi svojih barv pogosto uporablja pri polaganju ploščic.

Odlomki kamnin

Vulkanske kamnine na površju imajo enake fizikalne in mehanske lastnosti kot kamnine v globini. Vendar imajo fino kristalno in steklasto strukturo. Nastane s pronicanjem magme na površje in njenim poznejšim strjevanjem. Te kamnine so kremenov porfir, trahit, diabaz in bazalt.

Kvarčni porfir

Pravzaprav je analogen granitu. Njegova struktura je steklasta in kaže vključke velikih kremenovih zrn. Pri zorenju se izloča iz kamnine. Običajno se uporablja kot lomljenec ali gradbeni kamen.

Trahit

Kemična in mineraloška sestava te kamnine je zelo podobna porfirju. Na Zemljinem površju je nastala v precej poznejših geoloških obdobjih. Za mineral sta značilni visoka poroznost in nizka trdnost.

Diabaz

Skoraj analogen gabru. Zelo trpežen material. Njegova običajna barva je temno siva. Lahko je lepo spoliran. Uporablja se predvsem kot vhodni material za proizvodnjo drobljenca. Kamni, plošče, tlakovci so izdelani iz diabaza. Uporablja se lahko tudi kot material za stenske obloge. V času vladanja diabaza (1200-1300 stopinj Celzija) ga je mogoče oblikovati v različne izdelke. Ta material (taljeni diabaz) je odporen proti kislinam in lugom. ima visoke dielektrične lastnosti.

Bazalt

Kemijsko in mehansko je skoraj popolna analogija gabra. Barvni odtenki bazalta so temni. V svoji sestavi vsebuje majhno količino vulkanskega stekla. Zelo gost mineral. Zaradi visoke trdnosti in trdote se bazaltni kamni uporabljajo kot material za pločnik. Uporablja se tudi pri litju kamna.

Klastične kamnine

Nastal z izločanjem ostankov magmatskih kamnin. zrnata struktura, v kateri so prisotna zrna različnih velikosti. Delimo jih na sipke kamnine, kot so vulkanski pepel in pemza, ter strjene kamnine (vulkanski tuf).

Pemza

Nastane, ko se magma ohladi, pri čemer se plini hitro in intenzivno izločajo in jo napihujejo. Ta proces vodi do porozne, steklaste kamnine. Pemza je različne barve, večinoma sive, črne ali bele. 70 % kamnine sestavlja silicijev dioksid in 15 % aluminijev oksid.

Ta kamenina običajno tvori polž s premerom od 5 do 50 mm. Pemza ima nizko gostoto, poroznost pa znaša do 80 % prostornine. Ta kamnina se uporablja kot drobljenec za izdelavo lahkega betona, kot toplotno izolacijski material.

Vulkanski pepel

Je prah sive, črne barve. Uporabljen sestavina struktura za cementne malte ali lahki beton, kot mineralna primes za vezavo malt.

Vulkanski tufi

Nastane s strjevanjem tekoče lave, ki ji dodamo pesek in pepel. Zaradi hitrega ohlajanja nastane steklasta struktura. Njegova barva je večinoma rožnata s pridihom vijolične.

Vulkanski tuf se uporablja kot pesek in drobljenec za lahki beton. ki se uporabljajo za proizvodnjo zidnih blokov, aktivnih cementnih dodatkov.

Ker ima tuf dobro odpornost proti mrazu in dekorativne lastnosti, se uporablja kot material za oblaganje fasad.

Metoda ekstrakcije

Postavljene skale v gradbeništvu so našle široko uporabo. Naravni kamen se pridobiva na mestih, kjer so njegova nahajališča precejšnja. Glede na različne pogoje so načini rezanja naslednji:

• metoda vrtanja in peskanja;
• Rezanje kamnin;
• kamnoseštvo.

Metoda vrtanja in razstreljevanja je zaporedje dejavnosti, ki vključujejo vrtanje vrtin v stene, nameščanje nabojev vanje in nato razstreljevanje. Ta metoda se uporablja za lomljenje kamnine iz masiva. Uporablja se predvsem za trde magmatske kamnine.

Pri klinski metodi se uporabljajo pnevmatski perforatorji, ki delujejo vzdolž oboda kamnine. V te votline se vbrizgajo hidravlični ali mehanski klini, ki pod vnaprej določenim kotom cepijo kamnino. Uporablja se predvsem na plastovitih in razpokanih kamninah.

Pri metodi rezanja kamna se uporabljajo posebni stroji za rezanje kamna s krožnimi žagami iz volframovega karbida. Uporablja se na delati z mehkimi skalami.