معادن سنگهای ساختمانی

سنگ(Rock) به مجموعه ای از یک یا چند کانی است که هر یک دارای خواص مخصوص به خود را دارد با اینکه بسیاری از سنگها بیش از یک کانی تشکیل شده اند با این وجود , بعضی از کانی ها به تنهایی به مقدار نسبتاً زیاد یافت می شوند که در چنین مواردی می توان آن هم کانی یا سنگ گفت مثل کانی کلسیت که سازنده اصلی آن واحدهای سنگی عظیمی به نام سنگ آهک است.
اساس معادن سنگ به دو گروه زیر تقسیم می شوند:
الف – معادن سنگ بی بُعد : در این دسته از سنگها مقاومت و اندازه طبیعی سنگ مد نظر نیست و لذا استخراج آن نیز به طور انتخابی صورت نمی گیرد و از روش حفاری و انفجار برای استخراج آن استفاده می شود مانند سنگ لاشه که دارای شکل به خصوص نبوده و برای ساختن پلها , دیواره ها , سیل شکنها , کف کانالها و بناسازی به شکل مالون (تراشیده شدن سنگ لاشه) میتوان استفاده کرد و از ضایعات این سنگ در مصارف مختلف از قبیل پر کردن بین دیواره ها و ... استفاده می شود.

ب – معادن سنگ بُعد دار (سنگ نما) : که دارای ابعاد فیزیکی , مکانیکی و شیمیایی مشخصی هستند و به همان صورت که در طبیعت هستند استخراج می شوند. در سنگهای ساختمانی بُعد دار هدف خرد کردن سنگ نیست , تنها هدف , ایجاد شکستگی صفحه ای و آماده سازی آن برای بهره برداری با شکل و ابعاد اولیه و طبیعی آن می باشد بنابر این برای استخراج آنها یا از طریق برش دادن و یا از طریق شکاف ایجاد کردن توسط چالهایی با انفجار کنترل شده انجام می گیرد. سنگ نما به صورت سنگهای نازک به ضخامت یک سانتیمتر یا بیشتر تهیه می شود این سنگها به اندازه های دلخواه بریده شده و در کف و نمای داخل و خارج ساختمان به کار می روند.

مقدمه :
برای بهره برداری از معادن سنگ عوامل مهمی وجود دارند :
1 – ساخت و بافت سنگ
2 – وسعت هوازدگی
3 – قابلیت کاری معدن
4 – رنگ سنگ
ساخت و بافت سنگ : یکی از عوامل مهم برای انتخاب معدن سنگ است چرا که لایه لایه بودن , توده ای بودن , شکل و نوع و اندازه کانی یا بلورهای تشکیل دهنده سنگ و ارتباط آنها به هم به ساخت و بافت سنگ مربوط بوده و از نظر استحکام و زیبایی و ظاهر سنگ موثر می باشند. مهمترین بافتهایی را که در سنگهای تزئینی می توان عنوان کرد به شرح زیر است :
بافت پورفیری - دانه های بزرگی از یک یا چند کانی در داخل یک خمیره ریز بافت مشخص قرار گرفته اند. مثل سنگ گرانیت و بازالت
بافت موزائیکی یا دانه ای – دانه های تشکیل دهنده سنگ به صورت غیر منظم یا با نظم کمی به حالت بسته بندی با هم قرار گرفته اند مثل بعضی از سنگهای رسوبی
بافت پگماتیتی – نوعی بافت در سنگهای آذرین که در آن دانه های تشکیل دهنده سنگ بزرگ هستند مانند گرانیت سفید دانه درشت
بافت یا ساخت نواری – سنگ به صورت نوارهای نسبتاً باریک دیده می شود و ممکن است نوارها به یک یا چند رنگ مختلف باشند مثل سنگهای رسوبی (مرمریت)
بافت متخلخل – سنگ دارای تخلخل نسبتاً زیادی است و حتی با چشم غیر مصلح نیز قابل رویت است مانند تراورتن
وسعت هوازدگی : اصطلاح هوازدگی به آن قسمت از سنگ گفته می شود که در سطح قرار گرفته و ظاهر خاکی دارد و به نظر خرد شده است. رنگ قسمت هوازده سنگ که رنگ ظاهری آن است با رنگ متن سنگ متفاوت است و دلیل این تفاوت رنگ اکسید شدن قسمت خارجی سنگ است برای مشاهده رنگ اصلی سنگ باید قسمت هوازده سنگ را جدا کنیم و رنگ اصلی سنگ را مشاهده کنیم مثلاً در مورد گروه گرانیتها هوازدگی به وسیله اکسیده شدن توده سنگ انجام می شود و ضرایبی را نیز بر حسب اکسیده شدن برای اقسام سنگها قائل می باشند . مثلاً در مورد گرانیت ها اکسیداسیون خیلی کم را با ضریب صفر و اکسیداسیون محدود را با ضریب 1 و محدود متوسط را با ضریب 2 و متوسط را با ضریب 3 و بلاخره اکسیداسیون زیاد را با ضریب 4 عنوان می کنند . سنگهای اکسیده با ضریب 2 و 3 و 4 را معمولاً برای مصارف تزئینی در نظر نمیگیرند . در مورد سنگهای غیر گروه گرانیت نیز وسعت هوازدگی را با توجه به مقدار و ضخامت قسمت سوخته سنگ و نسبت آن به مقدار غیر سوخته بررسی می نمایند ]2[
قابلیت کاری در معدن :
فاکتورها یا مفاهیم معدن کاری باید از دو جنبه فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار گیرند . عوامل فنی عبارتند از : توپوگرافی ناحیه معدن , زمین شناسی ناحیه , شناسایی درزه و شکستگیهای موجود , بلوک دهی و کیفیت مواد ( یکنواختگی آن در نقاط مختلف )
عوامل اقتصادی عبارتند از : محل و موقعیت کانسار و فاصله آن نسبت به بازار فروش از نظر هزینه های حمل , موقعیت دسترسی به کانسار از نظر راههای ارتباطی و ... با بازار مصرف , ضخامت باطله روی کانسار از نظر هزینه های باطله برداری , سنجش کانسار از نظر تولید سالیانه و عمر معدن , هزینه های خرید یا اجاره زمین در ناحیه معدن در صورت لزوم , امکانت آب و برق , هزینه های تسطیح و تاسیسات , بررسی بازار و قیمت سنگ و سوددهی معدن
رنگ سنگ :
رنگ عامل مهمی برای تایین ارزش سنگ و فروش آن در بازار است . سنگهای گرانیتی به جز در موارد کم به خاطر وجود بلورهای مختلف سنگین و وجود بعضی مواد الوان در خمیره آن از یک رنگ تشکیل نشده است و رنگ کلی سنگ , رنگ آن محسوب می شود . گروه سنگهای آهکی در صورتی که مواد فرعی در آ
نها نفوذ نکرده باشد به رنگ سفید و در صورت وجود مواد فرعی به رنگهای مختلف در می آیند . گاهی این رنگ در کل متن سنگ اثر می کند و گاه این رنگ به صورت لایه ها و طرح های مختلف در آن دیده می شود . از نظر بازار فروش اساس مرغوبیت سنگ از جنبه رنگ به ترتیب فوق است : سفید مطلق , سیاه مطلق , رنگهای روشن نزدیک به سفید , رنگهای نزدیک به سیاه , سنگهای تک رنگ و سنگهای چند رنگ
سنگ
سنگها از تجمع کانیها حاصل می آیند. بعضی از سنگها از یک نوع و بعضی از چند نوع کانی تشکیل شده اند. بنابر این برای مطالعه و بررسی سنگها لازم است که کانیهای مهم تشکیل دهنده سنگها را بشناسیم . کانیهای تشکیل دهنده سنگها ، یا به اصطلاح ( کانیهای سنگ ساز) ، بر حسب انواع سنگها به 3 گروه کانیهای آذرینی ، رسوبی و دگرگونی تقسیم می شود .

کانیهای آذرین
95% از وزن پوسته ی زمین را سنگهای آذرین تشکیل می دهند. این سنگها از سرد شدن مواد مذاب درونی به نام ماگما به وجود آمده اند . کانیهای سازنده این نوع سنگها که منشا درونی دارند از انواع دیگر در پوسته زمین فراوانترند.
ترکیب شیمیایی سنگهای آذرین و آتشفشانهای فعال نشان می دهد که ماگما یک ترکیب سیلیکاتی با مقداری اکسیدهای فلزی ، بخار آب و دیگر مواد فرَار است که از اعماق به قسمتهای بالایی پوسته راه می یابد. ماگما پس از تشکیل ، با استفاده از قسمتهای ضعیف پوسته ، مانند شکافها و درزه های موجود راه خود را به بالا باز کرده به سطح زمین نزدیک می شود. ماگما در ضمن بالا آمدن ، به تدریج دمای خود را به سنگهای اطراف منتقـل می کند و سرد می شود. کم شدن فشار نیز سبب می شود که مواد فرار و بخار آب موجود در ماگما از آن خارج شده ، به درون درزه ها و شکافهای سنگهای پوسته راه یابند. این تغییرات و تحولات نیز باعث می شود که ماگما بیش از پیش سرد شود و کانیهای آذرین یکی پس از دیگری متبلور شده و سنگهای آذرین درونی به وجود آید. بلور کانیها در این نوع سنگها اغلب درشت است قسمتی از ماگما که به سطح زمین راه می یابد گدازه نام دارد. سنگهای آذرین بیرونی مانند بازالت یا ( سنگ پا) از سرد شدن سریع گدازه ها به وجود می آیند. اغلب کانیهای سازنده این نوع سنگها دارای بلورهای بسیار ریز است که با چشم دیده نمی شود.
مهمترین کانیهای ماگمایی عبارتند از سیلیس و سیلیکاتهای فلزاتی چون آلومینیوم ، آهن ، کلسیم ، منیزیم ، سدیم ، پتاسیم که جمعاً 99% حجم سنگهای آذرین را تشکیل می دهند و به آنها کانیهای سیلیکاتی هم می گویند. علاوه بر اینها گروه دیگری از کانیها مانند اکسیدها ، فسفاتها ، سولفاتها و بعضی عناصر خالصی که غیر سیلیکات نام دارند نیز به مقدار بیار کم در این گونه سنگها یافت می شوند.
سنگهای آذرین:
ترکیب شیمیایی ماگما متفاوت است. بعضی سیلیس زیاد دارند که به آن( ماگمای اسیدی ) می گویند و بعضی سیلیس کمتر و در عوض عناصر آهن ، منیزیم و کلسیم بیشتری دارند که به آن (ماگمای بازیک) می گویند بنابر این کانیهایی که در یک سنگ آذرین فراوانتر باشند در ظاهر سنگ اثر می گذارند. چنانکه سنگهای پرسیلیس به علت وفور کوارتز و فلدسپات ظاهری روشن داشته و سنگهای خیلی بازیک به علت وفور کانیهای آهن و منیزیم دار رنگ تیره تر از خود ظاهر می سازند. (جدول 1)
بعضی از سنگهای آذرین بویژه گرانیتها و گابروها ( هر دو جزء آذرین درونی هستند ) پس از برش و سیقل دادن به علت زیبایی ، مقاومت زیاد و دوام طولانی به عنوان سنگهای تزئینی استخراج می کنند.