РОЗДІЛ 2
ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ ДЕКОРАТВНТИХ ГРАНІТІВ
ТА ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ЇХ РУЙНУВАННЯ УЛЬТРАЗВУКОМ
2.1. Порівняльна оцінка хімічного складу основних типів декоративних гранітів України
Граніт є досить поширеною цінною декоративно-оздоблювальною і будівельною сировиною. Він має понад 20 напрямків народногосподарського використання, серед яких переважають виробництва облицювально-оздоблювальної продукції, архітектурно-будівельних виробів та будівельної продукції. Враховуючи, що родовища гранітів приурочені до різних геолого-структурних регіонів, граніти суттєво відрізняються між собою за хіміко-мінералогічним складом, фізико-механічними та декоративними властивостями.
Проаналізувавши дані науково-технічної літератури [32-34], можна зробити наступні узагальнення. Граніт (від латинського слова granum - зерно) - являє собою повнокристалічну інтрузивну породу, яка складається із польового шпату (вміст якого - 60-70 % від загального обсягу), кварцу (за 30-40 %). Вміст темнокольорових мінералів в граніті не перебільшує 10 % від об'єму. Інші мінерали - сфен, ільменіт, ортит, літієві слюди, турмалін, лужні амфіболи, рогові обманки, топаз, гранат. Текстура породи масивна. Забарвлення гранітів залежить від кольору мінералів, які його складають. Головним породоутворюючим мінералом є основний плагіоклаз [32].
За хіміко-мінеральним складом граніти можна поділити на три групи: нормальні (лужно-земельні), плагіоклазні та лужні. Таблиця 2.1 дає змогу зробити порівняльну характеристику названих гранітів за мінеральним складом [33].
За хімічним складом граніти та їх екструзивні аналоги представляють собою породи, перенасичені кремнекислотою: вміст її в нормальних гранітах становить 70-73 %, в плагіоклазних 70-71 %, а в лужних - 73-74 %. Присутність коливається: 14 % в нормальних гранітах, 15-17 % - в плагіогранітах та гранітоїдах. Однак, нормальні граніти, не дивлячись на дещо знижений вміст у них порівняно з плагіогранітом, здебільш виявляються породами, пересиченими . Плагіоклазні граніти є породами нормального ряду.
Таблиця 2.1
Мінеральний склад гранітів
Забарвлення мінералівГраніти нормальніплагіоклазовілужніБезкольоровіКварц, калієвий польовий шпат, кислий плагіоклаз ряду олігоклазуКварц, плагіоклазряду олігоклаз-андезину, андезинКварц, лужні польові шпатиКольоровіБіотит, рогова обманка, піроксенРогова обманка, біотит, піроксенБіотит, егирин, лужні амфіболи
Як відмічають Саранчина Г.М., Шинкарьов Н.Ф. - характерною особливістю всіх гранітів та гранітоїдів є дуже низький вміст , він менший 1 % в нормальних та лужних гранітах і, як правило, менше 1,5 % в плагіогранітах [34]. Проведення хімічного аналізу плагіограніту дало можливість визначити середній вміст компонентів в ньому (табл. 2.2) [34].
Але порівняння хімічних аналізів гранітів різних родовищ не дає можливості виявити будь-які типові особливості в їх хімічному складі, за якими можна було б встановити достовірну належність цих гранітів до певних родовищ [35].
Таблиця 2.2
Хімічний склад плагіогранітів
Компонент
SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OS
%,(примітка)
75,20,1012,881,070,650,060,281,243,484,250,05
Примітка. Дані хімічного складу граніту за дослідженнями аналітика А. Стеценко.
Український кристалічний щит складений переважно гранітоїдами, які за віком відносяться до нижньо-, середньо- та верхньопротерозойських утворень. За однаковістю кольору, а також текстурно-структурних особливостей спеціалісти каменеоброблювання ділять граніти різних тектоно-магматичних циклів на такі три основні групи.
Перша група - темно-сірі до майже чорних; сірі і світло-сірі; середньо- та дрібнозернисті, рідше крупнозернисті; порфировані граніти. До них можна віднести облицювальні граніти таких родовищ, як: Жежелівське, Трикратненське, Константинівське, Старобабанське, Янцевське, Корнинське, Кудашівське, Коростишівське, Богуславське та інші.
Друга група - червоні до м'ясо-червоних та рожево-червоні, рівномірнозернисті, порфировидні чи трахітоїдні їх різновидності. До них можна віднести граніти родовищ: Лезниківського, Омельянівського, Токівського, Новоданилівського та інших.
Третя група - рожево-сірі, рожеві, сірувато-рожеві, крупно- та середньозернисті, порфировидні граніти, до яких можна віднести граніти таких родовищ, як: Оріхівське, Капустинське, Софіївське, Дідковицьке та інші.
На практиці дуже часті випадки, коли в межах одного і того ж родовища можуть бути виділені різні групи гранітів. Граніти родовищ кожної групи мають багато спільних і в той же час значну кількість відмінних особливостей.
Високі показники декоративності гранітів залежать щонайперше від здатності їх приймати поліровку високої якості, набираючи дзеркального блиску. Дрібнозернисті граніти, які містять в незначних кількостях темноколірні мінерали та гранат, поліруються краще від інших. Фізико-механічні властивості гранітів характеризують ці породи як досить міцні (міцність на стиснення 120-260 МПа), які мають низький показник стирання на крузі Доррі та в барабані Деваля, але стійкі до удару на копрі Педжа, а також як надзвичайно густі середовища з низьким водопоглинанням. Міцність дрібнозернистих гранітів порівняно з крупнозернистими значно вища.
Саме до такої групи гранітів і належать граніти Токівського родовища, які були використані для досліджень. Вони мають як високі декоративні (не потребують підбору плит при облицюванні), так і високі фізико-механічні властивості, завдяки своєму хімічному складу і умовам утворення (табл. 2.3).
Таблиця 2.3
Характеристика фізико-механічних
властивостей гранітів Токівського родовища
Густина ?, г/см32,68 Об'ємна маса ?0, кг/м32635 Пористість Р, %1,85 Водопоглинання W, %0,20 Межа міцності при стисканні ?, МПа138 Коефіцієнт розм'якшення, 0,86 Коефіцієнт морозостійкості, 0,86