М. Голицын - Я познаю мир. Сокровища Земли

Природные глины очень разнообразны по своему минералогическому составу, цвету, свойствам, условиям образования. Основные глинистые минералы — это каолин, монтмориллонит и гидрослюды. Минерал каолинит назван по имени горного хребта Као-Лин в Китае, где его обнаружили в древние времена и использовали для изготовления тончайших фарфоровых изделий.

Размеры глинистых частиц не превышают 0,01 мм. Цвета глин — красные, белые, желтоватые, темно-серые, зеленые, синие. Цвет зависит от примесей. Красные оттенки приди ют окисные соединения железа, зеленые и синие — закисные соединения железа, темный цвет — примеси органических веществ.

Глинистые горные породы составляют более 50% всех осадочных пород. Различаются морские, озерные, речные, ледниковые глины и суглинки (глины с примесью песка). А как родилась глина, на первый взгляд — простое, доступное многим землянам сокровище нашей планеты?

На предыдущих страницах мы рассказали о том, как расплавленные гранитные массы давным-давно кипели в глубинах Земли. Как вязкая расплавленная магма, словно тесто, выливалась на земную кору и, подобно только что испеченному хлебу, медленно застывала. В пестром рисунке гранитов можно увидеть розовые и белые кристаллы, окруженные черными листочками слюды и серым полупрозрачным кварцем. Эти белые, серые, желтоватые или розоватые минералы — полевой шпат. Он-то и является основой для образования глин.

За работу принимаются солнце, воздух и вода. Они разрушают гранит, и полевой шпат рассыпается в мельчайший порошок. Он накапливается в виде мелкого и темного ила. Накапливанию ила помогают и жаркие ветры пустынь, и железистые темные воды болот; в болотистых низинах жаркого тропического леса собираются на дне илистые частицы глины. Иногда на помощь являются и другие могучие силы. С севера ползут громадные ледяные массы. Они перетирают в мелкую пыль разрушающиеся камни. В виде ледниковой мути эта пыль уносится вдаль ледниковыми водами. Так образуются мощные скопления глин — их оставляет за собой на протяжении многих тысяч километров ледник.

Из этих-то глин, в завершение долгой истории их странствования, человек делает свой кирпич. Он добывает глину, очищает ее от песчинок и валунов, замешивает в воде, формует кирпичи, ставит сушиться на воздухе, а потом и на огне...

Первые кирпичи из высушенной глины в смеси с соломой делали еще 6-5 тысячелетий назад в Месопотамии. Промышленное производство кирпича и кровельной черепицы в Европе наладили в средние века. Правда, размеры кирпичей во времени изменялись. Например, на Руси во времена Петра Великого кирпич был намного крупнее современного.

Преимущества кирпича в том, что из него можно построить здания любой формы. Но, к сожалению, есть у кирпича и свои недостатки: его разрушает почвенная влага, мороз, расширяющий трещины, заполненные влагой, ветер, мхи и другие растения, поселяющиеся на загрязненном строении.

Глиной в деревнях замазывают трещины в печных трубах, а сами печи кладут на глинистом растворе.

Как и другие полезные ископаемые, се проще всего искать по берегам ручьев и рек, в оврагах, низинах. Где таится глина, подскажут растения: ель, осина, ольха.

Песок так же важен в строительстве, как глина, известняк или гранит. Песок — это наполнитель для бетона, железобетона, балласт для железных и автомобильных дорог, материал для земляных плотин и дамб. Из чистого кварцевого песка и необходимых добавок варят оконные стекла, термостойкую химическую посуду, хрустальные изделия и многое другое.

Песок — осадочная порода, состоящая из отдельных, не связанных между собой зерен различных материалов. Размер зерен от 0,02 до 2 мм. Более мелкие зерна образуют пыль а более крупные — гравий. Пески могут быть мелко-, средне- и крупнозернистыми. Среди минеральных зерен в песках можно встретить кварц, полевые шпаты и темноцветные силикатные минералы изверженных горных пород пироксены и амфиболы. В качестве примесей в песках можно обнаружить слюду, рудные минералы железа и олова, гранаты. Очень редко, но все же в песке можно встретить золото, платину, киноварь, ильменит...

Принято считать, что песок есть везде и найти его не составит никакого труда. Это, конечно, так. Но надо помнить: на каждом месторождении он имеет свои запасы, состав и свойства, свои полезные и вредные примеси. Наиболее высокие требования предъявляются к стекольным пескам. Они должны быть мономинеральными кварцевыми, мелкозернистыми. Для дорожного же полотна и земляных плотин могут использоваться любые пески.

Пески добывают в неглубоких карьерах. Иногда прямо в карьере его просеивают и сортируют, промывают и очищают от глинистых частиц.

В последние годы песок для дорожного строительства нередко черпают экскаваторами прямо из русел рек и сразу грузят на самосвалы. Исследования показали: во многих местах при добыче и промывке больших объемов речных песков для крупных домостроительных комбинатов неплохо бы попутно добывать золото.

Для строительства пригодны многие минералы. Прозрачные пластины светлой слюды мусковита в XV-XVIII веках применяли на Руси как оконные стекла. Название «мусковит» и дано по имени Московия. Слюду в московские царские хоромы привозили ил Карелии и Сибири.

А сегодня слюду используют в более прозаических целях: изготавливают из нее толь и рубероид — кровельные покрытия.

Асбест — «горный лён» применяется при изготовлении цементов и шифера.

Гипс и ангидрит составляют основу быстродействующих вяжущих веществ.

Некоторые строительные материалы, оказывается, могут быть опасными для человека. Повышенной радиоактивностью обладает ряд гранитов, темные сорта мрамора, битуминозные известняки. Очень вредна асбестовая пыль, она получается при добыче и переработке асбестовых руд.

В конце концов все строительные сооружения разрушаются. Мы говорим об этом так: время разрушило башню или замок, храм или кирпичную фабрику. Время само по себе не разрушает ничего. Разрушают ветер, который несет пыль, мороз, превращающий воду в лед, кислотный дождь, огонь, землетрясения, оползни и другие стихийные процессы. Влажную древесину разрушают бактерии, а в тепле этот процесс идет еще быстрее. Мхи, лишайники, травы и деревья разрушают и поедают природный камень и каменные строения. Влага — основной враг любого строительства. Поэтому, чтобы защититься от дождя, люди строят надежные крыши. А чтобы уберечься от грунтовых вод, делают дренажи: они отводят воду от сооружения.

Природной стихии противостоять трудно, но человек уже многому научился. Чтобы река не подмывала берега, строят каменные набережные, растущие овраги обсаживают деревьями, на песчаных насыпях высевают травы с мощными корнями... Люди борются сейчас даже с землетрясениями, придумав антисейсмические конструкции зданий. А первую такую конструкцию предложил гениальный древнегреческий архитектор Херсифрон, живший в VI веке до нашей эры. В основание мраморного храма Артемиды Эфесской был насыпан слой толщиной несколько метров, состоящий из смеси... древесного угля и овечьей шерсти. Такой фундамент был способен противостоять самым разрушительным землетрясениям.