4.5. Минералогический состав каменных пород

Все каменные породы образуются из количественного состава минералов и их пропорционального соотношения. Они, главным образом, обуславливают декоративные и физические его свойства. Все каменные породы давно изучены и разделены по их основному составу. Но по каким-то причинам бывает трудно определить их с первого взгляда. Бывает, что известная нам порода камня сильно отличается от своих сородичей. Очень изменчивы декоративные свойства каменных пород. Например, пылевидные включения минерала гематита окрашивают породу в красный цвет, хлорит – в зеленый цвет, а попавший графит делает камень черным или серым. Количество присутствующего в породе кварца значительно влияет на крепость и долговечность камня, на его обработку. Слюда превращает материал в более податливый, но менее устойчивый к разрушению. В состав многих пород входит минерал авгит. Он, как правило, влияет на хрупкость и полировку камня.

4.6. Структура каменных пород

В большинстве каменных пород отчетливо просматриваются зерна. Их расположение и структура не одинаковы. Каждой породе в силу ее происхождения, присущи свои особенности.

Кристаллы разнообразны по своей форме, размерам, степенью их кристалличности. Они по-разному располагаются между собой и между нераскристаллизованным остатком, который в геологических науках принято называть стеклом. Внешне на стекло этот остаток не похож, но по структуре имеет сходство, так как стекло и «остаток» с точки зрения структуры – нераскристаллизировавшиеся массы.

Структура изверженных и метаморфических пород целиком зависит от термального воздействия. От того насколько быстро остывала лава, зависят расположение, величина и строение кристаллов, т.е. структура каменной породы. Так как на глубине лава застывает очень медленно, кристаллы успевают полностью сформироваться. Породу можно назвать как бы зрелой, и полностью сформировавшейся. Подобная порода может состоять из тех же минералов, но ей не хватило времени, чтобы полностью вырасти, кристаллические зерна образовались соответствующей формы и расположились между собой на необходимом расстоянии.

Первую породу можно назвать полнокристаллической, вторую – стекловатой или скрытокристаллической. Между этими двумя структурами выделяют иногда промежуточную – полукристаллическую.

Практика показывает, что чем мелкозернистее порода, тем она прочнее и долговечнее. Не равномерно зернистая порода быстрей разрушается и выветривается.

4.7. Текстура каменной породы

Текстурой камня характеризуют дополнительные структурные особенности. На хорошо отполированной каменной поверхности часто просматриваются мельчайшие подробности характера расположения кристаллов, их цвет, величину, направления, общую цветовую гамму и всевозможные замысловатые рисунки, отражающие не равномерное расположение кристаллов. Иногда эти рисунки напоминают настоящие картины. Примером тому является яшма. Одну из разновидностей этой каменной породы назвали «живописная яшма».

Художники-мозаичисты полюбили цветной камень в первую очередь за его живописные качества. Итальянцы первыми стали выполнять из цветных камней настоящие живописные картины.

Причем эти картины выполнялись по подлинным живописным полотнам голландских художников. По колористическим качествам эти картины не уступали живописным полотнам, а иногда и превосходили их. Так зародился отдельный вид прикладного искусства «флорентийская мозаика», в которой цвет и текстура камня имеют основное значение.

Каменных текстур множество и все-таки их можно сгруппировать в определенные группы хотя бы приблизительно.

Рис.10. Виды текстур

В геологической литературе понятия «структура» и «текстура» часто смешивают или подменяют. Для художников понятие «структура» имеет второстепенное значение, так как не является средством художественного изображения. К более значимым относятся «текстура» и «фактура» материала.

Текстура природного камня неповторима и притязательна по своей красоте. Не случайно природный камень, а точнее его текстура становится все более значимой в декоративно-прикладном искусстве и эстетическом оформлении интерьеров.

4.8. Пористость каменной породы

Пористость – это углубления или пустоты, образовавшиеся в природных условиях в процессе формирования горной породы. Количественный показатель пористости определяется суммарным объемом всех пустот в камне. Пористые поверхности камня не могут отражать свет, они его только поглощают. Сильно пористые камни отполировать невозможно. Наименьшую пористость имеют вулканические породы (0,1– 3%), наибольшую – некоторые осадочные (до 50%) – известняки, ракушечники. Пористый камень обязательно легче в сравнении с другими породами того же объема. Это ценное преимущество используется при строительстве и отделке зданий: камень может быть достаточно прочным, хотя и пористый.

Однако бывают и исключения. Например, мелкозернистые сливные кварциты, образовавшиеся в результате метаморфизма кварцевых песчаников, обладают незначительной пористостью (всего 0,1%), а пемза – продукт вулканического извержения представляющая собой застывшую лавовую пену, настолько пориста и легка, что не тонет в воде. Основной причиной наличия пористости отдельных каменных пород это отсутствие высоких давлений в процессе образования камня. Пемза хотя и образовалась из расплавленной магмы, но она находилась на самом верху, затвердевала быстро и не подвергалась давлению.

4.9. Трещиноватость каменных пород

Как и у всех минералов в процессе образования камня естественным путем образуются дефекты. Трещиноватость является естественным дефектом каменных пород. Дефекты легко обнаруживаются в процессе обработки камня. Некоторые из них находятся внутри камня и могут обнаружиться при распиловке, шлифовке или полировке каменной поверхности. Дефекты в камне заставляют отказаться от дальнейшего изготовления детали или целого изделия. Основными дефектами оказываются трещины. Они бывают видимыми и скрытыми. По этой причине совершенно необходимо обработанные поверхности тщательно изучить, используя увеличительное стекло. Самый простой способ обнаружить невидимые трещины – это смочить обработанную поверхность водой, и подождать, когда она высохнет. Оставшаяся вода в трещинах позволит их обнаружить.

В практической работе мастера нередко пользуются проверенным способом обнаружения трещин. Приготовленные для обработки плиты или куски камня легкими ударами малого молотка простукиваются. При наличии трещин звук окажется глухим, а иногда и вовсе камень сразу расколется. Эта операция называется «выборкой материала». Чаще всего камень раскалывается по местам прожилок с включением других минералов. Иногда микротрещины возникают от предварительного воздействия на каменную породу сильными ударами или по причине заготовки каменной породы взрывным методом.

Трещинноватость в каменных породах может быть и полезной. Это происходит в тех случаях, когда ведутся заготовительные работы больших кусков в каменных карьерах. Прежде чем приступить к откалыванию каменной глыбы, край скалы внимательно исследуется с целью обнаружения трещин. Если они обнаруживаются и в подходящем месте, то обязательно используются при отделении нужного размера каменной глыбы. Для заготовки материала для каменных скульптур и памятников редко применяют взрывные работы, так как при взрыве в каменной породе образуется множество микротрещин, которые не видны невооруженным взглядом. Но в дальнейшем в результате атмосферных воздействий они обнаружатся и могут полностью привести в негодность выполненную работу.