Характеристики габбро диабаз: Габбро-диабаз свойства, характеристики, применение и добыча в России. Граниты Карелии, карельский гранит оптом.

Состав, использование, области применения и часто задаваемые вопросы

• География

• Габбро

Габбро В принципе темно-зеленый пироксен (количество авгита и меньшего количества ортопироксена, а также белого или зеленого плагиоклаза и черного, крупинки миллиметрового размера магнетит и/или ильменит). В этом районе есть габбро. Кварц необычен и имеет содержание кремнезема от среднего до среднего.

Значение габбро и какой тип породы габбро?

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Габбро — это тип интрузивного базальта, который отличается от базальта переменным содержанием минералов. Наслоения светлых и темных минералов (слоистые габбро), большое количество оливина (оливиновые габбро) или высокая доля крупных кристаллов полевого шпата плагиоклаза (локогаббро).

Классификация и состав габбро

Плагиоклаз и пироксен являются наиболее распространенными минералами в габбро. Плагиоклаз встречается чаще. Это всего лишь следы оливина и амфибола. Плагиоклаз представляет собой полевой шпат, состоящий из натрия и кальция. Габбро имеет более высокое содержание кальция, чем натрия. Когда плагиоклаз содержит больше натрия, породу называют диоритом. Габбро — темно-зеленоватый камень.

В чем разница между габбро и базальтом?

Камни можно найти по всему миру. Они сделаны из магмы или лавы, которые охлаждаются непосредственно при приближении к поверхности земли, поэтому они так распространены. Ключевое различие между этими двумя породами, несмотря на то, что обе они являются магматическими породами с почти идентичным составом, заключается в фазе образования или скорости охлаждения жидкости; именно они начинают формирование горных пород.

Габбро образуется при медленном охлаждении расплавленной породы под землей в течение длительного периода времени. Это интрузивная магматическая порода, расположенная близко к чрезвычайно горячему центру мира, поэтому для ее охлаждения требуется больше времени. В результате порода заметно отличается от базальта. Текстура грубая, кристаллы широкие и прозрачные для невооруженного глаза.

Порфир или сочетание крупных и мелкозернистых кристаллов, которые представляют собой очень крупные кристаллы, могут использоваться для описания этой крупнозернистой текстуры. Текстура жидкой породы определяется временем, которое требуется для охлаждения.

Базальт, с другой стороны, является экструзивной магматической породой. Поскольку поверхность находится намного ближе к поверхности земли, чем габбон, процесс охлаждения происходит намного быстрее. Так как скорость охлаждения гораздо выше, базаль имеет афанитовую текстуру, а значит, настолько мелкозернистую, что невидима для беспомощного человеческого глаза.

Применение габбро 

Габбро можно полировать до глубокого черного цвета. Кухонные прилавки, напольная плитка, фасадный камень и другие изделия из камня украшены яркими полированными знаками кладбища из габбро. Судя по погоде и износу, это очень желанный камень. Размер габбро продается в каменной промышленности как «черный гранит». Габбро также используется для создания различных изделий грубой огранки, включая бордюры, камни, брусчатку и другие изделия. Габбро чаще всего используется в виде щебня или заполнителя.

Использование габбро

Габбро имеет ослепительно черный блеск при полировке. Кладбищенские указатели, кухонные столешницы, напольная плитка, облицовочный камень и другие изделия из объемного камня изготавливаются из ярко отполированного габбро. Это очень востребованная порода, которая может противостоять атмосферным воздействиям и износу.

Габбро продается как «черный гранит» в индустрии размерного камня. Габбро также используется для изготовления бордюров, тесаных камней, брусчатки и множества других изделий грубой огранки.

Габбро чаще всего используется в виде щебня или заполнителя. Щебень габбро используется в качестве основного материала в строительных объектах, как щебень для дорожного строительства, где в качестве засыпки необходим прочный щебень.

Габбро в виде руды

Габбро может содержать значительные количества некоторых относительно редких металлов. Добывается содержание титана в габбро, содержащих большое количество минерала ильменита. Никель, хром и платина извлекаются из других габбро.

Дата последнего обновления: 18 мая 2023 г. 8 Температурная инверсия — типы, условия, эффекты и часто задаваемые вопросы

Струйный поток — слои, формирование, типы, факты и часто задаваемые вопросы

Лесные пожары — типы, последствия, стихийные бедствия и управление

Летучая зола — бетон, кирпичи, источники, связь и факты

Реки — происхождение, история, формирование и использование

Тайфун — формирование, структура, различия и часто задаваемые вопросы

Температурная инверсия — типы, условия, эффекты и часто задаваемые вопросы

Струйное течение — слои, формирование, типы, факты и часто задаваемые вопросы

Лесной пожар — типы, последствия, стихийное бедствие и управление

Зола-унос — Бетон, кирпичи, источники, связь и факты

Реки — происхождение, история, формирование и использование

Тайфун — образование, структура, различия и часто задаваемые вопросы

Актуальные темы

Микротомографическое исследование габбро -Диабазовые структурные превращения при сжимающих нагрузках

Скачать книгу PDF

Скачать книгу в формате EPUB

Микротомографическое исследование структурных превращений габбро-диабаза при сжимающих нагрузках

Скачать книгу PDF

Скачать книгу в формате EPUB

• Вайсберг Л. ³ и
• Каменева Е. ⁴  

• Материал конференции
• Открытый доступ
• Первый онлайн: 28 августа 2019 г.

• 8018 Доступы

Часть серии книг Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences (SPEES)

Abstract

Исследованы преобразования структуры пористого пространства габбро-диабаза при сжимающих нагрузках. Количественная оценка соответствующих структурных параметров порового пространства обеспечивается применением рентгеновской компьютерной микротомографии, позволяющей визуализировать внутреннюю трехмерную структуру каждого образца и провести детальный количественный анализ строения порового пространства как для отдельных участков, так и для весь объем пробы. Установлены различия в количестве, размерах, форме, связности и пространственном распределении пор. Показано, что при разрушении образца структура порового пространства в его фрагментах трансформируется следующим образом: происходит частичное закрытие внутрикристаллических пор с одновременным появлением новых пор больших капиллярных размеров, сосредоточенных в трещинах. По своему строению эти трещины представляют собой систему сообщающихся между собой пор, содержащих минеральные частицы микронного размера.

Ключевые слова

• Компьютерная микротомография
• Габбро-диабаз
• Поровое пространство

Скачать документ конференции в формате PDF

1 Введение

В современной теории механизма разрушения горных пород разрушение представляет собой процесс, развивающийся во времени. Образование и развитие микроскопических разрушений начинаются при приложении нагружающей силы, как динамической, так и статической, и возобновляются в течение всего периода нахождения породы под нагрузкой до разрушения (Журков 19). 80; Кривцов 2007).

Имеющиеся работы по разрушению горных пород в основном выявляют наиболее вероятные структурные элементы, по которым имеют тенденцию развиваться процессы разрушения. Это поры, мелкие трещинки, границы срастания минеральных фаз и межзеренные границы. В связи с этим пористость, понимаемая как сумма всех полостей, заключенных в породе, включая поры, поровые каналы и мелкие трещинки, становится полезным признаком, связывающим прочность породы с дефектами ее структуры. Физическая или общая пористость породы, определяемая расчетным путем по известным значениям минеральной и объемной плотности, позволяет лишь косвенно судить о преобразованиях, происходящих в микроструктуре породы при разрушении. Непредвзятые данные могут быть получены только в том случае, если принимается во внимание структура порового пространства, включая его размеры, форму пор, связность и пространственную ориентацию (Ромм 19).85).

Целью данной работы является изучение превращений, происходящих в микроструктуре горной породы при разрушении. В качестве метода количественной оценки соответствующих структурных параметров порового пространства горных пород на микроскопическом уровне была выбрана рентгеновская компьютерная микротомография.

2 Методы и подходы

Рентгеновская томография (рентгеновская микро-КТ) — неразрушающий метод исследования внутренней структуры твердых материалов, основанный на зависимости линейного коэффициента ослабления рентгеновского излучения от химический состав и плотность анализируемого вещества. Компьютерная обработка теневых проекций, полученных при рентгеновском сканировании образцов, позволяет визуализировать внутреннюю трехмерную структуру каждого образца и провести детальный анализ его морфометрических и плотностных характеристик как на отдельных участках, так и по всему объему образца, получить количественные значения соответствующие параметры. Неразрушающий характер метода является важным преимуществом рентгеновской микротомографии, так как позволяет в дальнейшем использовать те же образцы для других видов анализа, в частности, для установления их прочностных характеристик.

Для исследований был приготовлен образец габбро-диабаза цилиндрической формы (L = d) без видимых дефектов. Образец габбро-диабаза характеризовался массивной текстурой и однородной среднезернистой структурой. Размер минеральных зерен до 2–3 мм.

Эксперимент включал рентгеновскую томографию образца габбро-диабаза с определением следующих параметров порового пространства: размеры, форма, объем, удельная поверхность, связность пор, пространственная ориентация, распределение и плотность пор, как в отдельных томографические срезы (2D-система) и во всем объеме образца (3D-система). Затем образец подвергали осевой нагрузке с помощью ручного гидравлического пресса до разрушения. Сила заряжания составляла 192 МПа, боковое давление 1 атм, при t = 20 °С время нагружения 121 с. Полученный фрагмент затем подвергали рентгеновской томографии.

Томографические исследования проводились на аппарате SkyScan-1172 (Бельгия) с разрешением от 0,5 до 27 мкм. В опытах образцы тщательно ориентировали на столе относительно оптической оси прибора; на трубку подается 100 мА и 100 кВ; мощность рентгеновского излучения 90 Вт. Размер пикселя при максимальном увеличении (номинальное разрешение) 3,9мкм, что обычно позволяет идентифицировать поры размером 4 мкм и более. Стол с образцом поворачивали на 360° с шагом 0,25. Последующие работы по реконструкции проводились с использованием программ Nrecon, CTan и CTvol SkyScan.

3 Результаты и обсуждение

Исходный образец содержит кристаллы размером 0,2–2,0 мм, представленные плагиоклазом (41,5%), актинолитом (47,0%), кварцем (3,6%), сфеном (5,7%) и биотитом (2,2%). .

Пористость исходного образца 0,7%. Поры в объеме образца распределены неравномерно. Кристаллы плагиоклаза обладают наибольшей пористостью от 4,1 до 4,9.раза выше, чем по всей выборке (2,9–3,4% против 0,7%). В кристаллах кварца, актинолита и биотита наблюдаются лишь отдельные поры.

Концентрация пор в исходном образце составляет 84,55 мм ^-3 .

Наибольший размер пор составляет 32–34 мкм. В количественном отношении преобладают поры размером до 10 мкм. Наибольший размер пор составляет 32–34 мкм при их среднем значении 5,6 мкм. В количественном отношении в этой группе преобладают поры до 4–5 мкм (80,7%).

Во фрагменте после разрушения общая концентрация пор увеличивается до 163,9мм ^-3 , наблюдаются суперкапиллярные поры размером от 179 до 180 мкм, а пористость увеличивается до 1,8% (таблица 1).

Таблица 1. Результаты микротомографии (3D-система)

Полноразмерная таблица

Сферичность пор уменьшается от мелких пор к крупным. Поры размером 4–5 мкм имеют форму, близкую к сферической. Поры размером 110–180 мкм имеют вытянутую форму, их сферичность не превышает 0,15–0,3.

На томографических срезах (рис. 1) видно, что фрагменты, образовавшиеся при разрушении образца, содержат неполные трещины (не приводящие к образованию поверхностей разрушения) длиной L = 7–8 мм и шириной h = 40–150 мкм (для магистральных трещин) и h = 1–10 мкм (для перьевых трещин).

Рис. 1.

Трещины во фрагментах образцов габбро-диабаза (система 2D) 1 м — Плагиоклаз ; 2 м — Актинолит , 3 — Сфен

Увеличить

Изучение строения трещин показывает, что это линейно-плоские участки, состоящие из сообщающихся между собой полостей, содержащих минеральные частицы микронного размера (рис. 2) .

Рис. 2.

Структура трещин

Увеличенное изображение

Наличие этих трещин удовлетворительно объясняет увеличение связности пор. В исходном образце связность пор составляет 2,81%; в отломанном фрагменте она на порядок выше (27,88%). Увеличение связности указывает на объединение мелких пор в более крупные поры.

В то же время сравнительно-томографическое исследование наиболее пористого минерального компонента – кристалла плагиоклаза показывает уменьшение концентрации пор при сжимающих нагрузках (рис. 3). Значения пористости кристаллов плагиоклаза составляют 3,23 % для исходного образца и 1,11 % для излома, что свидетельствует о закрытии внутрикристаллических пор. Соединены не только самые мелкие поры, но и более крупные: максимальный размер пор в кристалле плагиоклаза составляет 32 мкм в исходном образце и 16 мкм во фрагменте.

Рис. 3.

Поры (белые) в кристалле плагиоклаза в исходном образце (а) и его разрушенном фрагменте (б) в 2D-системе

Изображение в натуральную величину

Увеличение количества пор в объеме фрагмент, образовавшийся после разрушения, с закрытием внутрикристаллических пор, свидетельствует о том, что новообразованные поры в основном сосредоточены в трещинах. По своему строению эти трещины представляют собой систему взаимосвязанных пор, содержащих минеральные частицы микронного размера.

4 Выводы

При разрушении образца габбро-диабаза под действием сжимающей нагрузки структура порового пространства в образующихся фрагментах трансформируется следующим образом: внутрикристаллические поры частично закрываются, с одновременным появлением новых пор крупных капилляров, сосредоточенных в трещинах.

Литература

• Кривцов А.М. (2007) Деформация и разрушение твердых тел с микроструктурой, Физматлит, Москва

  Google Scholar

• Ромм Е.С. (1985) Структурные модели порового пространства горных пород, Недра, Ленинград

  Google Scholar

• Журков С.Н. (1980) К вопросу о физической природе прочности. J Физика твердого тела 22(11):13–15

  Google Scholar

Ссылки на скачивание

Благодарности

Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 17-79-30056).

Сведения об авторе

Авторы и организации

1. НОЦ «Механобр-Техника», Санкт-Петербург, Россия

   Вайсберг Л.

2. Петроза Водский государственный университет, Петрозаводск, Россия

   Каменева Е. В.

Авторы

1. Вайсберг Л.

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

2. Каменева Е.

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за переписку

Л. Вайсберг.

Информация о редакторе

Редакция и филиалы

1. Белгородский государственный технологический университет, Белгород, Россия

   Проф., д-р Сергей Глаголев

Права и разрешения

Открытый доступ Эта глава находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение в на любом носителе или в любом формате, при условии, что вы укажете первоначальных авторов и источник, предоставите ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения.