Daudzus gadsimtus galvenā ēkamateriāls bija roks. Cilvēki izvēlējās akmeņu veidus atkarībā no to īpašībām, fizikālajām īpašībām, stiprības, blīvuma, nodiluma utt. Tā kā akmeni nav manuāli apstrādāt, senatnē no tā tika uzcelti tikai vissvarīgākie objekti, piemēram, pilis, būves, kultūras pieminekļi. Tieši no šādiem dabīgiem materiāliem tika uzceltas leģendārās Ēģiptes piramīdas, Lielais Ķīnas mūris, acteku piramīda, Tadžmahala un citas slavenas ēkas, kas ir pasaules brīnumi.
Dažādi akmeņi nav nejauši uzkrājumiminerāli, bet to dabiskā asociācija. Iežu definīciju var formulēt šādi: tie ir dabiskas izcelsmes minerālu agregāti ar nemainīgu struktūru un sastāvu. Šo terminu pirmo reizi lietoja krievu ķīmiķis un mineraloģis V. M. Severgins 1798. gadā. Atkarībā no stiprības, dekorativitātes, blīvuma, porainības, salizturības un citām īpašībām minerālvielām ir dažādas izmantošanas iespējas. Pamatā akmeņus izmanto celtniecības darbos.
Atkarībā no to veidošanās metodes, visiminerālus var iedalīt trīs lielās grupās. Zinātnieki izšķir nogulumiežus, muļķīgos un metamorfos iežus, mantijas tips pieder atsevišķai klasei. Tās ir dažādu vielu un minerālu dabiskas asociācijas, kas veido ievērojamu zemes garozas daļu.
Gadsimtu gaitā vulkānu izmešiveidojas un uzkrājas, magma atdziest un sacietē. Tādējādi veidojas savvaļas ieži, kas rodas augšējā mantijā un zemes garozā dažādos dziļumos.
Veidojas dažādas izcelsmes gruvešinogulumiežu tips. Eksperti, pateicoties analīzēm, nosaka vides veidu, kurā materiāli tika noguldīti, to izcelsmes pazīmes, aģentu veidu, kas tos pārnesa utt.
Mainoties, parādās metamorfa iežimagnētiskās un nogulumiežu sugas zemes garozas biezumā. Šādiem akmeņiem ir savs unikālais ķīmiskais sastāvs, taču to pamatā ir sākotnējais minerāls, no kura tie tika izveidoti. Visi metamorfie procesi galvenokārt notiek zemes garozas zarnās.
Ir arī mantijas ieži, kas sākotnēji bija magmatiskas izcelsmes, bet pēc tam mantijā piedzīvoja būtiskas izmaiņas.
Pētnieki izšķir divus galvenos veidusmagmatisms: neizteiksmīgs un uzmācīgs. Tie atšķiras pēc magmas sacietēšanas vietas, kā arī pēc tās kustības rakstura. Papildus šiem diviem ir arī vēnu un hypabyssal nezināmie ieži, kas ir starpposma tipi. Viņi dod grāvjus un vēnas, veidojoties citu akmeņu plaisām, kad magma sacietē.
Uzmācīgi vai plutoniski ieži pārietilgtermiņa izglītības process, kas var ilgt vairāk nekā gadu tūkstoti. Tie var saturēt milzīga izmēra kristālus, jo magma lielā dziļumā atdziest ļoti lēni. Lai arī plutoniskie ieži sākotnēji atrodas pašā zemes garozas dziļumā, laika apstākļu un pacelšanās laikā tie ļoti bieži pārvēršas kalnu grēdās. Spickoppes kalns Namībijā ir lielisks piemērs. Galvenie šāda veida minerāli ir granīts, labradorīts, seneīts un gabbro.
Izplūdušo (vulkānisko) magnētiskie iežitipi veidojas vulkāna izvirduma laikā, tas ir, kad magma iznāk uz zemes virsmas. Paātrinātas dzesēšanas dēļ tie neveido lielus kristālus. Reolīti un bazalti ir lielisks šāda veida iežu piemērs. Senatnē no tām bieži tika izgatavotas dažādas skulptūras un pieminekļi.
Clastic, chemogenic un organogenic irgalvenie nogulumiežu veidi. Tie atšķiras atkarībā no izcelsmes veida un veidojas uz zemes virsmas. Klastiskais tips veidojas dažādu iežu atsevišķu fragmentu cementēšanas un sabiezēšanas dēļ. Smilšakmeņi un konglomerāti ir lielisks šādu minerālu piemērs. Barselonā ir Montserratas masīvs, tāpēc tas ir precīzi konglomerāts, jo tas sastāv no bruģakmeņiem, kas piestiprināti ar kaļķakmens cementu.
Kemogēno iežu veidi veidojas noūdenī izgulsnējušās minerālu daļiņas. Akmeņus klasificē, pamatojoties uz minerālu sastāvu. Visizplatītākais ķemogēnu pārstāvis ir kaļķakmens. Piemēram, Austrālijā ir Pinnacle tuksnesis, kas izveidots tieši no šīs šķirnes. Organogēnais tips daudzējādā ziņā ir līdzīgs oglēm, jo to veido arī dzīvnieku un augu atlieku sakūšana. Visiem nogulumiežiem raksturīga šķelšanās, porainība un šķīdība ūdenī.
Akmeņu klases ļoti bieži ir patvaļīgas. Gan sedimentālās, gan magmatiskās izcelsmes minerāli var piederēt metamorfajam tipam. Viņiem ir dažādas pakāpes transformācijas procesu intensitāte. Ja tas ir zems, tad metamorfisms ļauj noteikt pamatroku, bet ar augstu pakāpi to vienkārši nav iespējams izdarīt. Šie minerāli maina to sastāvu un faktūru. Šī iemesla dēļ metamorfie ieži tiek sadalīti šķēlēs un bez šķēlēs, un atkarībā no veidošanās apstākļiem izšķir trīs lielas grupas: reģionālo, hidrotermālo un kontaktmetamorfismu.
Dažreiz gadās, ka milzīgi akmeņu laukakmeņipakļauti ārējai ietekmei, piemēram, zemai vai augstai temperatūrai, spiedienam. Gneisses ir lielisks piemērs. Šīs minerālvielas var uzskatīt par reģionālām. Hidrotermālais metamorfisms notiek ar termisko avotu piedalīšanos. Minerāli nonāk saskarē ar joniem bagātu karstu šķidrumu, kas nonāk cauri kalnu plaisām, un notiek ķīmiska reakcija, kas maina iežu sastāvu. Kā piemēru var minēt kvarcītu, kas bieži veidojas virs kaļķakmens. Pastāv arī kontakta metamorfisms. Šajā gadījumā klintis ķīmiski ietekmē uzmācīgas magmatiskās masas, paaugstinot temperatūru.
Minerāliem ir vairākas īpašības, un visas no tāmsvarīgs vienā vai otrā pakāpē. Ja tos izmanto kā apdares materiālu, tad vispirms uzmanība tiek pievērsta viņu estētiskajai pievilcībai. Dažos gadījumos akmens dekorativitāte ir ļoti svarīga, tiek izvēlēts tā modelis un krāsa. Blīvuma indekss nosaka, cik daudz akmens sver. Akmens veidi ir viegli un smagi. Pirmajiem ir blīvuma rādītājs - līdz 2200 kg / m3, bet otrais - vairāk nekā 2200 kg / m3... Ja konstrukcijas būvniecībai tiek izvēlēts akmens, tad jāņem vērā tā svars, jo blīvāks tas ir, jo smagāka konstrukcija izrādīsies. Šis parametrs ir atkarīgs no ieža sastāva, porainības.
Viena no vissvarīgākajām akmens īpašībām (īpašija runājam par būvniecību) ir spēks. No tā ir atkarīga materiāla nodilumizturība. Jo spēcīgāks minerāls, jo ilgāk tas saglabās sākotnējo izskatu. Šajā sakarā visi akmeņi ir sadalīti trīs grupās: zems, vidēja stipruma un izturīgs. Viss ir atkarīgs no ieža sastāva, proti, no minerālu cietības. Pie stipriem akmeņiem pieder gabro, granīts, kvarcīts, vidēji kaļķakmens, marmora, travertīna, tufu un vaļēju kaļķakmeņu stiprība.
Dažādu veidu akmeņiem ir atšķirīgiporainības pakāpe. Skābes un sāls izturība, akmens ūdens absorbcija ir atkarīga no šīs īpašības. Īpaša uzmanība jāpievērš porainībai, ja par apšuvumu tiek izvēlēta noteikta šķirne. Šis rādītājs nosaka materiāla izturību, tā pulējamību, izturību, dekoratīvās īpašības, siltuma vadītspēju, apstrādājamību utt. Jo augstāka porainība, jo mazāks akmens svars, tas ir labāk apstrādāts, bet tajā pašā laikā tā tilpums, stiprība samazinās un pulēšana pasliktinās.
Akmens ūdens absorbcijas ātrums ir arī ļoti svarīgs. No tā ir atkarīga materiāla izturība pret salu, skābi un sāli. Porās ieslodzītais ūdens sasalšanas laikā palielinās apjomā, rada spiedienu, kas galu galā noved pie plaisām. Tas pats notiek ar sālsūdens šķīdumiem, kas veicina kristālu augšanu, kas rada papildu spiedienu. Ja minerāla porainība ir maza, tad tajā parādās plaisas, dažos gadījumos tas var pat plaisāt. Porainos akmeņos spiediens tiek vienmērīgi sadalīts un plaisas neparādās.
Akmeņu mainīšanas process daudzos veidosto skābes izturība ietekmē. Skābes var pārveidot un pat iznīcināt noteiktus minerālus. Tāpēc, izvēloties akmeni konstrukciju būvniecībai, ir jāņem vērā šis fakts. Piemēram, sālsskābe nopietni apdraud marmoru, dolomītu un travertīnu. Bet kaļķakmenim un granitam raksturīga lieliska izturība pret skābēm, tāpēc līdz mūsdienām ir saglabājušās tik daudzas no šiem materiāliem veidotas ikoniskas struktūras.
Milzīgi laukakmeņi, majestātiskas kalnu grēdasradīt iespaidu par vareniem milžiem, pār kuriem laikam un dažādiem faktoriem no malas nav varas. Šķiet, ka viņi saglabā savu sākotnējo izskatu gadsimtiem un gadu tūkstošiem, taču tas tā nebūt nav. Laika gaitā jebkuras ieži piedzīvo būtiskas izmaiņas. Akmeņu klasifikācija ļauj noteikt, cik ilgi minerāli saglabā sākotnējo izskatu, kas tieši uz tiem visvairāk ietekmē.
Akmens sastāvs ilgstoši maināsperiodā. Akmeņu transformācija var būt dabiska vai antropogēna. Akmeņu stāvokli ietekmē tādi faktori kā kausējums vai gruntsūdeņi, lietus, vējš, saule, augsta un zema temperatūra. Dabiska iežu iznīcināšana notiek ļoti lēni, taču to nevar apturēt. Lietus un vējš mazgā un grauj gan augšējos slāņus, gan pazemes ainavas. Pamazām tie maina ne tikai minerālu formu, bet arī sastāvu.
Antropogēnie procesi ir saistīti ar aktivitātēmpersona. Akmeņu iznīcināšanu var veikt, izmantojot tehnoloģiju. Piemēram, celtniecības komandas ir vairākkārt atbrīvojušas teritorijas konstrukciju būvniecībai, vienlaikus noņemot daļu kalnu grēdu. Protams, šāda darbība iznīcina dabisko ainavu un negatīvi ietekmē to. Bojātie ieži rada plaisas, tāpēc notiek sabrukumi un nogruvumi. Persona var mainīt minerālu nogulumu izskatu daudz ātrāk nekā dabiskie faktori.
Tādējādi pilnīgi visi kalnu apgabalilaika gaitā mainīt to izskatu. To transformācijas ātrums lielā mērā ir atkarīgs no ārējiem apstākļiem, šķirnes sastāva, izturības, iedarbības pakāpes un ilguma. Pārvērtību procesu ietekmē arī tās teritorijas klimats, kurā atrodas akmeņi.
Ģeoloģiskie maģisko,nogulsnes un metamorfās minerālvielas ir saistītas noteiktā ciklā. Viss sākas ar to, ka magma izlej, pamazām atdziest un sacietē, kamēr veidojas magmatiskais akmens. Akmens veidi mainās, tiklīdz tie parādās uz zemes virsmas. Vējš, ūdens, temperatūras izmaiņas veido nogulšņu tipa minerālvielas. Akmeņi tiek sasmalcināti, izturējuši laika apstākļus, transportēti no vienas vietas uz otru, apstājoties nogulumu baseinos. Tieši klinšu fragmenti pabeidz savu ceļojumu, kūkas un pārvēršas par nogulšņu veida minerāliem. Laika gaitā kalnu grēdas nogrimst lielā dziļumā, pakļaujoties tektoniskajiem procesiem. Tas viss noved pie metamorfu iežu veidošanās. Augstā temperatūrā un augstā spiedienā minerāli izkausē, pārvēršoties par magmu. Laika gaitā tas sacietē, veidojot magmatisko iežu, un iežu veidošanās process sākas no jauna.
Gan mikro, gan makro līmenis irminerālu izpēte. Pirmajā gadījumā tiek pētītas tikai nelielas noteiktu iežu daļiņas, to caurspīdīgie un caurspīdīgie izcirtņi. Tas ļauj noteikt minerālu īpašības un īpašības. Otrajā gadījumā zinātnieki aplūko visus iežus kopumā, jo tie veido noteiktu zemes garozas elementu. Pētniekiem izdodas noteikt to veidošanās vēsturi, pazīmes un aptuveno datumu.
Iežu izcelsme tiek pētīta divās disciplīnās:petroloģija un petrogrāfija. Pirmā zinātne pēta akmeņu ķīmisko un mineraloģisko sastāvu, to rašanās apstākļus, faktūru un struktūru. Petroloģija nosaka arī ģeoloģiskos veidojumus, kas veido lielāko daļu zemes garozas. Savukārt petrogrāfija nodarbojas ar dažādu šķirņu klasifikāciju un aprakstu, tā drīzāk ir aprakstoša zinātne. Viņa pēta atsevišķus akmens paraugus, to struktūru un sastāvu. Petrogrāfi strādā ar caurspīdīgām un caurspīdīgām sekcijām, izmantojot mikroskopu, lai pārbaudītu to sastāvdaļu īpašības. Arī zinātnieki var strādāt ar iespaidīga izmēra klinšu paraugiem.
Ir vairāki minerālu izpētes līmeņi. Sākumā zinātnieki nodarbojas ar ģeoloģisko karšu sastādīšanu, pēc tam veic lauka, petrogrāfijas un ģeoķīmiskās izpētes. Tie visi papildina viens otru un sniedz pilnīgu priekšstatu. Lauka pētījumi ļauj mums noteikt minerālu strukturālās iezīmes, stāvokli, lai izveidotu aptuvenu laika periodu to rašanās brīdim. Petrogrāfijas darbi nosaka, kādi ieži pastāv pēc izcelsmes, kāds ir minerālu procentuālais daudzums tajos.
Sarežģītāka zinātne ir petroloģija. Nepieciešamība veikt īpašus un dziļākus pētījumus ir radusies milzīgas zināšanu bagāžas uzkrāšanās rezultātā. Dažādi minerālu veidi pieder pie iežiem, kas atbilst nogulumu, magmatisko un metamorfo tipiem. Un katrs no tiem ir izpētīts par kādu no minētās disciplīnas nozarēm. Tātad nogulumu minerālu zinātne ir ieinteresēta sāļu, kaļķakmens, smilšakmeņu, konglomerātu un citu nogulumu izcelsmes akmeņu tekstūrā un sastāvā. Magmatiskā petroloģija nodarbojas ar minerāliem, kas izkristalizējušies no izkusušas magmas. Metamorfā zinātne pēta marmoru, slānekli, gneisus un citus pārveidošanās laikā veidotos iežus.
Cita starpā ir iesaistīti arī zinātniekiģeoķīmiskie pētījumi. Tie sniedz vispārēju priekšstatu par ieža ķīmisko sastāvu, tā vecumu, izcelsmes vietu, minerālu fāzēm, temperatūru un spiedienu, pie kura tas izveidojās.
Mūsu planētai ir milzīgs skaitsdažādu minerālu nogulsnes. Lielākajai daļai no tām cilvēki ir atraduši praktiskus pielietojumus. Dažas šķirnes ir vairāk pieprasītas, citas mazāk. Parunāsim par cilvēkiem visbiežāk izmantotajiem akmeņiem.
Granīts
Varbūt tas ir visizplatītākais akmenskas sastāv no kvarca, laukšpata, vizlas. Granītam ir granulveida kristāliska struktūra, un tas ir sadalīts trīs kategorijās: smalks, vidējs un rupjgraudains. Akmenim ir dažādas nokrāsas, retākais ir zilgani zaļš, gaiši pelēks un bordo. Granīts sevi labi pieslīpē, dažas no tā šķirnēm tiek termiski apstrādātas. Tas tiek darīts, lai radītu papildu dekoratīvus efektus. Granīta ekspluatācijas īpašības un mehāniskās īpašības tiek vērtētas ļoti augstu, tāpēc akmens tiek izmantots konstrukciju fasādēm, uzbērumiem, pagraba konstrukciju būvniecībā. Akmens tiek izmantots arī skulptūrām.
Smilšakmens
Vēl viens populārs klinšu veidojums.Iežu veidi ir atkarīgi no veidošanās metodes. Smilšakmeņi ir nogulumu tipa, jo tie sastāv no cementētām smiltīm. Dabā ir dažādu krāsu akmeņi: zaļš, dzeltens, pelēks, sarkans, brūns. Dekoratīviem nolūkiem visbiežāk izmanto smalkgraudainus brūnus, sarkanus un zaļus smilšakmeņus. Tos galvenokārt izmanto ēku apšuvumam.
Marmors
Pieder kristālveida granulām,parādījās augstas temperatūras un spiediena ietekmes uz dolomītu un kaļķakmeni rezultātā. Marmoram ir augstas dekoratīvās īpašības, tas labi noder apstrādei. Tātad, slīpēšana samazina skaidrību un spilgtumu, pulēšana, gluži pretēji, uzlabo modeli, šķeldošana izgaismo fonu. Akmens ir krāsains, pelēks un balts.
Šīferis
Akmens izveidojās spēcīgas sablīvēšanās dēļmāls pārkristalizēts spēcīgā vienpusējā spiedienā. Šīferis spēj sadalīties ļoti plānās plāksnēs; sarkanā un pelēkbrūnā, tumši pelēkā, melnā paraugā ir krāsains. Šis dekoratīvais un izturīgais materiāls, kas neprasa nekādu apstrādi, tiek izmantots iekšējam un ārējam apšuvumam.
Pusdārgakmeņi
Tādi ieži kā malahīts, onikss, lapis lazuli,opāls un jašma, tiek vērtēti vairāk nekā citi, jo tie pēc būtības ir retāk sastopami. No šiem akmeņiem izgatavo rotaslietas, dekoratīvas figūras un mazus interjera elementus.
