Отвечает Павел Селиванов, геолог, начальник отдела, ЦНИГРИ:
«Начнем с того, что горные породы не очень корректно характеризовать с помощью шкалы Мооса. Твердость – это, грубо говоря, способность сопротивляться царапанию. Минерал с большей твердостью царапает более мягкий, тот же, в свою очередь, не оставляет на первом повреждений; минералы с равной твердостью царапают друг друга, хоть и слабо. Упомянутый гранит имеет в своем составе полевые шпаты с твердостью 6, кварц с твердостью 7 и слюды с твердостью 2,5-3. И какая характеристика твердости будет у породы? Усредненная? Так участки со слюдой будут царапаться, выковыриваться стальной иглой, а вот кварц вовсе не поддастся. Еще сложнее дело будет обстоять с породой имеющей поры. Песчаник, состоящий практически полностью из кварца с твердостью 7, мы, тем не менее, вполне сможем оцарапать стальным ножом (твердость ~6) или даже медным зубилом (тв.~3-3.5) за счет выкрашивания слабо сцементированных зерен.
Поэтому твердость слагающих породу минералов хоть и важна, но занимает отнюдь не первое место в списке характеристик породы при камнеобработке. Гораздо более информативна крепость породы – это комплексная характеристика сопротивляемости породы разрушению. Есть множество классификаций крепости пород, в России наиболее применяема классификация Протодьяконова. Для определения коэффициента крепости по Протодьяконову куски испытуемой породы подвергают дроблению путем сбрасывания на них гири весом 2,4 с высоты 0,6 м. Число сбрасываний гири делится на объем полученной мелкой фракции и умножается на 20 – это и будет искомый коэффициент.
Крепость породы зависит как от крепости слагающих ее минералов, так и от характера их срастания и даже от крупности зерен. В общем случае, крепость тем выше, чем крепче слагающие ее минералы, чем мельче их зерна и чем теснее и хаотичнее они срастаются между собой. Крепость же минералов зависит от кристаллической структуры и характера химических связей. От этого же зависит и твердость, но связь между крепостью и твердостью даже у минералов отнюдь не линейна. Особенно влияет на крепость такое свойство как спайность – способность минералов легко расщепляться в определенных направлениях с образованием гладких поверхностей, чем-то это похоже на то, как расщепляется по волокнам древесина. Проявлена она и у весьма твердых минералов, таких как топаз или даже алмаз. Последний, будучи самым твердым веществом на земле, тем не менее, может быть относительно легко расколот молотком. Собственно, крупные алмазы перед огранкой для получения нужной формы именно раскалывают, а не пилят.
Обратная ситуация с нефритом, состоящим из плотных спутанно-волокнистых масс актинолита и тремолита. Данные минералы относительно «мягкие» - 5-6 по Моосу, однако, нефрит очень крепок и в классификации Протодьяконова оказывается в 1-й, самой сложной категории. Поэтому главными методами его обработки являются абразивная резка и полировка.
Что касается гранитов, то они нередко оказываются одинаковой крепости с известняками и песчаниками и, соответственно, могут обрабатываться ударным инструментом с близкой результативностью, например, валунами крепкого долерита.»
Комментариев нет:
Отправить комментарий