Γνωριμία με τα Φυσικά Πετρώματα

…τα φυσικά διακοσμητικά πετρώματα έχουν γράψει μεγάλα και σημαντικά κεφάλαια-σταθμούς στην ιστορία της αρχιτεκτονικής και διακόσμησης.

Εχουν μια μακρά ιστορία γεμάτη ομορφιά και αισθητικές συγκινήσεις…

Tο μάρμαρο, ο γρανίτης, η φυσική πέτρα, υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν ευρύτατα στην αρχιτεκτονική “κερδίζουν” και πάλι τους αρχιτέκτονες, τους διακοσμητές και τους κατασκευαστές και παίρνουν πρωταγωνιστικό ρόλο ανάμεσα στα άλλα δομικά υλικά.

Η αναμφισβήτητη υπεροχή τους σε αντοχή, σε σχέση με τα ανταγωνιστικά υλικά, η φυσική τους ομορφιά, οι εντυπωσιακοί χρωματισμοί τους, η πολυτέλεια που προσδίδουν σε κάθε έργο και το μεγάλο πλεονέκτημα να “δένουν” αισθητικά με διάφορα άλλα υλικά και με το περιβάλλον, είναι στοιχεία που αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο, όχι μόνο από τους ειδικούς, αλλά και από τον απλό κόσμο που παρεμβαίνει πλέον αποφασιστικά στην επιλογή των υλικών με τα οποία κατασκευάζει την κατοικία του.

Επιπλέον, η εξέλιξη της τεχνολογίας στην εξόρυξη, στη μεταφορά, στην κοπή και κατεργασία των διακοσμητικών πετρωμάτων στο φινίρισμα και στις ειδικές κατεργασίες για εφαρμογές σε εξωτερικές επενδύσεις, έδωσε τη δυνατότητα ανανέωσης του υλικού και δημιουργίας νέων προϊόντων με ξεχωριστές φόρμες και προφίλ. Διεύρυνε έτσι τις εφαρμογές του μαρμάρου και της πέτρας στη σύγχρονη κατασκευή, αναβίωσε το παραδοσιακό στυλ με χαμηλότερο κόστος και έκανε δυνατή την υλοποίηση με επιτυχία των σύγχρονων αρχιτεκτονικών και διακοσμητικών προτάσεων.

Σήμερα, οι εφαρμογές του μαρμάρου και της πέτρας στις κατασκευές είναι απεριόριστες. Οι πολυτελείς και ανθεκτικές μαρμάρινες δαπεδοστρώσεις, μια από τις κυριότερες εφαρμογές του μαρμάρου στη σύγχρονη οικοδομική, διακοσμούν εντυπωσιακά οποιοδήποτε χώρο σε απλές κατοικίες, σε κτίρια γραφείων, τράπεζες, ξενοδοχεία, εκκλησίες κ.ά. Επίσης, από διακοσμητικά πετρώματα κατασκευάζονται εντυπωσιακές εσωτερικές και εξωτερικές ορθομαρμαρώσεις, ενώ έχουμε και παραδείγματα αισθητικά άψογων εφαρμογών τους στην εσωτερική διακόσμηση.

Είναι βέβαιο ότι η φυσική πέτρα γνωρίζει μια νέα εποχή και χαρακτηρίζει, σαν υλικό, τη σύγχρονη αρχιτεκτονική, αφού σ’ αυτή καταφεύγουν πολύ περισσότεροι, απ’ ό,τι στο παρελθόν, σε όλο τον κόσμο.

Αλλωστε οι εφαρμογές των διακοσμητικών πετρωμάτων στα σύγχρονα κτίρια, έχουν φάσμα ευρύτατο. Το αισθητικό αποτέλεσμα, που προσφέρουν, μπορεί να είναι εντυπωσιακό, όταν χρησιμοποιηθούν με γνώση και καλό γούστο, καθώς με τη σύγχρονη τεχνολογία είναι δυνατόν να δημιουργηθούν ταχύτατα και αλάνθαστα, εντυπωσιακά διακοσμητικά στοιχεία, όπως πολύπλοκα γεωμετρικά σχέδια και μοτίβα, ένθετα σε δάπεδα, μασίφ κατασκευές κ.ά., έργα που προσδίδουν ποιότητα και πολυτέλεια και αναδεικνύουν τους χώρους. Η δυνατότητα συνδυασμών χρωμάτων και υλικών, εξάλλου, δημιουργεί τεράστια περιθώρια για πρωτότυπες, αν όχι μοναδικές λύσεις διακόσμησης. Αν σε όλα αυτά προσθέσει κανείς τη μεγάλη αντοχή, την εύκολη συντήρηση και τη διαχρονικότητα της πέτρας διαπιστώνει αβίαστα ότι επιλέγοντας τα διακοσμητικά πετρώματα επιτυγχάνει την καλύτερη σχέση ποιότητας/τιμής. Γιατί πραγματικά, ο χρόνος είναι ο καλύτερος σύμμαχός τους. Άλλωστε τα φυσικά διακοσμητικά πετρώματα έχουν γράψει μεγάλα και σημαντικά κεφάλαια-σταθμούς στην ιστορία της αρχιτεκτονικής και διακόσμησης. Εχουν μια μακρά ιστορία γεμάτη ομορφιά και αισθητικές συγκινήσεις. Σε παραδοσιακές εφαρμογές ή σε μοντέρνες κατασκευές, η φυσική πέτρα είχε και εξακολουθεί να έχει πρωταγωνιστικό ρόλο. Ένα παράδειγμα αποτελούν οι εφαρμογές της σε δάπεδα πολλών ιστορικών κτισμάτων, που εντυπωσιάζουν με τους αστείρευτους υπέροχους συνδυασμούς πετρωμάτων και χρωμάτων ή με τα περίτεχνα ψηφιδωτά τους.

Το πνεύμα κάθε εποχής έβρισκε πάντα γόνιμο έδαφος για να εκφραστεί μέσα από την πέτρα. Το ίδιο συμβαίνει και σήμερα. Το μόνο που έχει αλλάξει είναι οι τρόποι κοπής και κατεργασίας της, που τελειοποιήθηκαν τεχνολογικά για να γίνουν το μάρμαρο, ο γρανίτης, η πέτρα, προσιτά στον καθένα, για να προσφέρουν ποιότητα ζωής.

ΕΙΔΗ ΚΑΙ ΤΥΠΟΙ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ

Στη μαρμαρική τέχνη ως διακοσμητικά πετρώματα θεωρούνται αυτά που επιδέχονται κοπή σε πλάκες, λείανση ή/και στίλβωση. Στη βιομηχανία διακοσμητικών πετρωμάτων και στο εμπόριο ως “μάρμαρα” χαρακτηρίζονται γενικά τα ασβεστολιθικά και δολομιτικά πετρώματα (μάρμαρα, ασβεστόλιθοι και άλλα ιζηματογενή πετρώματα), ενώ ως “γρανίτες” χαρακτηρίζονται γενικά τα εκρηξιγενή πετρώματα, κυρίως πλουτωνίτες (γρανίτες, διορίτες, μονζονίτες, σερπεντινίτες, λαβραδορίτες, τραχείτες, ρυόλιθοι, γάββροι, χαλαζίτες κ.ά.).

Με γεωλογικούς όρους, τα πετρώματα που χρησιμοποιούνται ως διακοσμητικά και δομικά υλικά μπορούν να διακριθούν στις παρακάτω τρεις μεγάλες κατηγορίες:

• ιζηματογενή πετρώματα

• εκρηξιγενή πετρώματα

• μεταφορφωσιγενή πετρώματα

Στη συνέχεια επιχειρείται μια συνοπτική παρουσίαση των τριών μεγάλων κατηγοριών διακοσμητικών πετρωμάτων, σύμφωνα με τα στοιχεία που περιλαμβάνονται στις νέες Πρότυπες Προδιαγραφές της Ευρωπαϊκής Ένωσης (EN) οι περισσότερες από τις οποίες θα ισχύσουν από το 2005.

ΤA IZHMATOΓENH ΠETPΩMATA

Πώς ταξινομούνται οι ασβεστόλιθοι και τα άλλα ιζηματογενή πετρώματα με την εμπορική ονομασία “μάρμαρα”

Tα ιζηματογενή πετρώματα είναι μια από τις τρεις βασικές κατηγορίες ταξινόμησης των πετρωμάτων, ανάλογα με τον τρόπο σχηματισμού τους.

Στη μεγάλη αυτή κατηγορία περιλαμβάνονται πετρώματα που σχηματίστηκαν από την αποσάθρωση άλλων πετρωμάτων, εκρηξιγενών ή μεταμορφωμένων, τα οποία προϋπήρχαν σε άλλες περιοχές. Τα προϊόντα της αποσάθρωσης (εύθρυπτα ή ευδιάλυτα υλικά) απομακρύνθηκαν από την αρχική τους θέση, κυρίως με το νερό της βροχής και μεταφέρθηκαν σε κατάλληλους για ιζηματογένεση χώρους (γεωσύγκλινα), όπου αποτέθηκαν και άρχισαν έτσι να δημιουργούνται τα πετρώματα αυτής της κατηγορίας.

Πολύ συνοπτικά το φαινόμενο της ιζηματογένεσης, δηλαδή της απόθεσης υλικού σε κατάλληλο χώρο, περιλαμβάνει τις εξής επιμέρους φάσεις:

• Aποσάθρωση του μητρικού πετρώματος με την επίδραση διαφόρων παραγόντων (νερό, θερμοκρασιακές μεταβολές, άνεμος κ.ά.).
• Μεταφορά των προϊόντων της αποσάθρωσης με φυσικούς τρόπους σε άλλο χώρο.
• Απόθεση των προϊόντων της αποσάθρωσης στη νέα τους θέση.
• Διαγένεση.

Για κάθε μια από τις παραπάνω φάσεις σημειώνονται τα εξής:

• Η αποσάθρωση, δηλαδή η καταστροφή ενός πετρώματος λόγω συγκεκριμένων φυσικοχημικών διεργασιών, μπορεί να διακριθεί σε:
  • Φυσική ή μηχανική αποσάθρωση, που οφείλεται σε θερμοκρασιακές μεταβολές και στη δράση του νερού ή του ανέμου. Εκδηλώνεται με την καταστροφή του ιστού του πετρώματος και τον καταθρυμματισμό του, χωρίς, όμως να υπάρχει και μεταβολή της χημικής σύστασης των ορυκτολογικών του συστατικών. Πιο συγκεκριμένα, όπου υπάρχει μεγάλη διακύμανση της θερμοκρασίας μεταξύ ημέρας και νύχτας παρατηρείται διαδοχική μεταβολή του όγκου των δομικών μονάδων του πετρώματος που προκαλεί στην αρχή χαλάρωση της συνοχής του και στη συνέχεια τον κατακερματισμό του. Το νερό, εξάλλου, σε υγρή ή στερεά μορφή, είτε όταν κινείται πάνω σε ένα πέτρωμα, είτε όταν διεισδύει στους πόρους ή στις κοιλότητές του, έχει διαβρωτική δράση. Επίσης και ο άνεμος όταν κινείται με ορμή και συμπαρασύρει κόκκους άμμου μπορεί να προκαλέσει διάβρωση ενός πετρώματος, η οποία στην προκειμένη περίπτωση λέγεται αιολική διάβρωση.
  • Χημική αποσάθρωση, που οφείλεται σε σειρά χημικών διεργασιών στη μάζα του μητρικού πετρώματος που οδηγούν στο σχηματισμό νέων ορυκτολογικών συστατικών με διαφορετική χημική σύσταση.
  • Οργανική αποσάθρωση, που οφείλεται στη δράση φυτικών και ζωικών οργανισμών που υπάρχουν πάνω ή μέσα στο πέτρωμα (φυτά, διάφοροι μικροοργανισμοί κ.ά.).
• Η μεταφορά των προϊόντων της αποσάθρωσης γίνεται κυρίως με το νερό της βροχής, αλλά και με τον άνεμο. Τα προϊόντα της αποσάθρωσης κατά τη μεταφορά τους με το νερό υφίστανται μια φυσική διαλογή με αποτέλεσμα τα μεγαλύτερα και βαρύτερα να μην απομακρύνονται πολύ από τον τόπο της αρχικής τους γένεσης, ενώ οι μικρότεροι κόκκοι μεταφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις μέχρι τις εκβολές ποταμών και τους βυθούς λιμνών και θαλασσών. Στο νερό μεταφοράς, εξάλλου, υπάρχουν και διαλυμένα υλικά της αποσάθρωσης (π.χ. ανθρακικές, θειικές, χλωριούχες ενώσεις ασβεστίου, μαγνησίου, αλκαλίων κ.ά.). Οι ενώσεις αυτές καθιζάνουν σε περιοχές όπου η κινητική ενέργεια του νερού μηδενίζεται.
• Η απόθεση των μεταφερόμενων υλικών γίνεται σε οριζόντιες επάλληλες στρώσεις σε χώρους με κατάλληλο τοπογραφικό ανάγλυφο (γεωσύγκλινα) όπου μηδενίζεται η μεταφορική ενέργεια του νερού ή και του ανέμου (θαλάσσιες λεκάνες, λίμνες, πεδινές εκτάσεις). Με τις αποθέσεις αυτές άρχισε η δημιουργία των ιζημάτων που με την πάροδο των γεωλογικών αιώνων έδωσαν τα ιζηματογενή πετρώματα.
• Η διαγένεση είναι το σύνολο των μεταβολών που υπέστη το αρχικό ίζημα στη διάρκεια των γεωλογικών αιώνων, λόγω διαφόρων παραγόντων (πίεση, υψηλές θερμοκρασίες, χημικές δράσεις κ.λπ.) με αποτέλεσμα, τελικά, να μεταβληθεί σε συμπαγές πέτρωμα. Κατά τη διαγένεση ο ιζηματογενής γεωλογικός σχηματισμός έγινε συμπαγής είτε λόγω της μεγάλης πίεσης που εξασκούσαν τα υπερκείμενα στρώματα στα υποκείμενα, είτε λόγω της συγκόλλησης των υλικών μεταξύ τους με φυσικές συγκολλητικές ουσίες (π.χ. όξινο ανθρακικό ασβέστιο, διοξείδιο πυριτίου, άργιλος), είτε, τέλος, με μεταλλαγές των ορυκτολογικών δομικών μονάδων του αρχικού ιζήματος.

Τα χαρακτηριστικά των ιζηματογενών πετρωμάτων

Τα ιζηματογενή πετρώματα, λόγω του τρόπου σχηματισμού των, έχουν κατά κανόνα στρωσιγενή όψη και περικλείουν απολιθώματα, δηλαδή σκελετικά στοιχεία ή κελύφη οργανισμών που έζησαν και πέθαναν στην περιοχή της ιζηματογένεσης. Τα απολιθώματα αυτά σε ορισμένες περιπτώσεις είναι ευδιάκριτα, ωστόσο τις περισσότερες φορές είναι κατακερματισμένα λόγω της διαγένεσης και δεν μπορούν εύκολα να αναγνωριστούν. Από τα απολιθώματα οι ειδικοί επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν τη γεωλογική ηλικία των ιζηματογενών πετρωμάτων. Τα ιζηματογενή πετρώματα, επίσης, χαρακτηρίζονται από την παρουσία ορισμένων ορυκτών, όπως είναι για παράδειγμα τα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου.

Κατάταξη των ιζηματογενών πετρωμάτων

Τα ιζηματογενή πετρώματα ανάλογα με τις συνθήκες γένεσής τους μπορούν να διακριθούν σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες:

• κλαστικά ή μηχανικά ιζήματα
• χημικά ιζήματα
• βιογενή ιζήματα
• ηφαίστεια ιζήματα

Η παραπάνω διάκριση σε πάρα πολλές περιπτώσεις δεν είναι εύκολη κι αυτό γιατί τα ιζηματογενή πετρώματα έχουν σχηματιστεί με σύνθετο τρόπο (π.χ. παράλληλη χημική και οργανική ιζηματογένεση).

Για τις παραπάνω κατηγορίες ιζηματογενών πετρωμάτων, πολύ συνοπτικά, σημειώνονται τα εξής:

Κλαστικά ή μηχανικά ιζήματα

Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται πετρώματα που συνίστανται από δομικές μονάδες (λίθους ή λεπτούς κόκκους), που μεταφέρθηκαν στο χώρο ιζηματογένεσης και με τη διαγένεση μεταβλήθηκαν σε συμπαγή πετρώματα.

Τέτοια πετρώματα είναι:

• Διάφορα κροκαλοπαγή ή λατυποπαγή, δηλαδή πετρώματα που αποτελούνται από στρογγυλεμένους ή γωνιώδεις λίθους, αντίστοιχα, μεγέθους 5 έως 25 εκατ. περίπου, συγκολλημένους μεταξύ τους με φυσική ορυκτή κόλλα (ασβεστολιθικό ή πυριτικό συγκολλητικό υλικό, προϊόν της διαγένεσης).
• Οι ψαμμίτες που σχηματίστηκαν από τη διαγένεση στρωμάτων άμμου (πυριτικής ή ασβεστολιθικής), οι κόκκοι της οποίας έχουν συγκολληθεί μεταξύ τους με φυσική ορυκτή κόλλα. Στους ψαμμίτες η κοκκομετρία της άμμου μπορεί να ποικίλλει από 1/16 έως 2 χλστ., ενώ η φυσική συγκολλητική ύλη μπορεί να είναι πυριτική (στις περισσότερες περιπτώσεις), ανθρακικό ασβέστιο ή άργιλος. Οι ψαμμίτες όταν στη μάζα τους επικρατούν κρύσταλλοι μικρού μεγέθους ή άμορφο υλικό (περισσότερο από 15%) ονομάζονται γραουβάκες, ενώ οι ψαμμίτες που προέρχονται από αστριούχες άμμους ονομάζονται α ρ κ ό ζ ε ς. Aρκόζες επίσης ονομάζονται τα κλαστικά ιζηματογενή πετρώματα με μεγάλη περιεκτικότητα σε κόκκους αστρίων και περιεκτικότητα σε χαλαζία μικρότερη του 75%.
• Η σχιστή άργιλος, πέτρωμα σχετικά συμπαγές που προέρχεται από την πρώτη φάση διαγένεσης αργιλικών ιζημάτων (τα τεμαχίδια ενός αργιλικού ιζήματος έχουν μέγεθος μικρότερο του 1/256 χλστ.). H φυσική συγκολλητική ύλη στη σχιστή άργιλο είναι η άργιλος. Από τη σχιστή άργιλο, μετά από μια δεύτερη φάση διαγένεσης προήλθε ο αργιλικός σχιστόλιθος, πέτρωμα με χρώμα πρασινωπό ή μαύρο που σχίζεται εύκολα σε λεπτές πλάκες παράλληλα προς τη στρώση του.

Στα κλαστικά ιζηματογενή κατατάσσονται επίσης οι φλύσχες, καθώς και ορισμένα άλλα πετρώματα που, όμως, δε χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία των διακοσμητικών πετρωμάτων.

Χημικά ιζήματα

Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται πετρώματα που σχηματίστηκαν με χημικές διεργασίες οι οποίες είχαν ως αποτέλεσμα την απόθεση ανθρακικών αλάτων, κυρίως ασβεστίου και μαγνησίου που υπήρχαν διαλυμένα στο νερό. Τέτοια πετρώματα είναι κυρίως οι τραβερτίνες και ορισμένοι ασβεστόλιθοι, ενώ στην ίδια κατηγορία κατατάσσονται και οι γνωστοί σταλακτίτες και σταλαγμίτες κ.ά.

• Οι τραβερτίνες. Τα ιζήματα τραβερτίνη σχηματίστηκαν σε περιοχές με γλυκά νερά, δηλαδή σε νερά αβαθών λιμνών, πηγών, θερμών πηγών ή παρόχθιων ζωνών ποταμών ή χειμάρρων. Στις περιοχές αυτές, τα υδροχαρή φυτά, που βρίσκονταν μέσα στο νερό, καθώς και οι σωροί φυτικών λειψάνων (κλαδιά, φύλλα κ.λπ.) διαβρέχονταν συνέχεια από τα νερά με αποτέλεσμα, με την πάροδο του χρόνου, να περιασβεστούνται, δηλαδή να αποτίθεται επάνω τους ανθρακικό ασβέστιο. H απόθεση του ανθρακικού ασβεστίου στα φυτά γινόταν λόγω της γρήγορης μετατροπής του μεταφερόμενου από το νερό ευδιάλυτου όξινου ανθρακικού ασβεστίου [Ca(HCO3)2] σε αδιάλυτο ουδέτερο ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3), εξαιτίας είτε της αύξησης της πυκνότητας του διαλύματος σε όξινο ανθρακικό ασβέστιο με την εξάτμιση του νερού, είτε της παρουσίας μέσα στο νερό ανθρακικού αμμωνίου (NH4)2CO3 από τη σήψη των φυτικών οργανισμών. Στη συνέχεια, με την καταστροφή των περιασβεστωμένων φυτικών ιστών σχηματίζονταν οι αποθέσεις τραβερτίνη που μπορεί να καταλαμβάνουν πολύ μεγάλες εκτάσεις. Οι τραβερτίνες, συνήθως, έχουν χρώμα κιτρινωπό, μερικές φορές όμως και ερυθρωπό λόγω της παρουσίας υδροξειδίων του σιδήρου. H μάζα του πετρώματος παρουσιάζει μια χαρακτηριστική κυψελώδη δομή που περιλαμβάνει κενά σε μορφή σωληνίσκων, μεγάλων πόρων κ.λπ. H ηλικία αυτών των πετρωμάτων είναι συνήθως πλειοκαινική ή και νεότερη.
• Οι ασβεστόλιθοι χημικής προέλευσης σχηματίστηκαν όπως και οι τραβερτίνες, δηλαδή σε γλυκά νερά πλούσια σε όξινο ανθρακικό ασβέστιο όπου έγινε καθίζηση αυτού με μορφή ουδέτερου ανθρακικού άλατος και σχηματίστηκαν στρώματα εύθρυπτα και πορώδη (το ανθρακικό ασβέστιο στη μορφή του ορυκτού αραγωνίτη). Με την πάροδο του χρόνου και την επίδραση των παραγόντων της διαγένεσης ο αραγωνίτης μετετράπη σε ασβεστίτη (σταθερότερη μορφή του ανθρακικού ασβεστίου).
• Γενικά στους ασβεστολίθους χημικής προέλευσης ο μηχανισμός σχηματισμού τους ήταν ο εξής: τα νερά της βροχής τα οποία απέρρεαν στη θάλασσα περιείχαν διαλυμένο όξινο ανθρακικό ασβέστιο. Ένα μέρος του διαλυμένου στο νερό όξινου ανθρακικού ασβεστίου προσλαμβανόταν από τους θαλάσσιους οργανισμούς για το σχηματισμό των κελυφών τους ή των σκελετικών τους στοιχείων, ενώ το υπόλοιπο παρέμενε διαλυμένο. H διαλυμένη ποσότητα όξινου ανθρακικού ασβεστίου στο νερό της θάλασσας εξαρτάτο από την περιεχόμενη σ’ αυτή ποσότητα του CO2. Έτσι, καθώς ελαττώνονταν η περιεκτικότητα του νερού σε διοξειδίου του άνθρακα, ελαττώνονταν και η διαλυμένη ποσότητα του όξινου ανθρακικού ασβεστίου (αυξανομένης της θερμοκρασίας του νερού ελαττώνεται η ποσότητα του διαλυμένου σ’ αυτό διοξειδίου του άνθρακα). Με τον τρόπο αυτό το όξινο ανθρακικό ασβέστιο απελευθέρωνε διοξείδιο του άνθρακα και μετέπιπτε σε ουδέτερο ανθρακικό ασβέστιο, το οποίο ως αδιάλυτο καθίζανε και έτσι δημιουργείτο το χημικής προέλευσης ασβεστολιθικό ίζημα.
• Επίσης, άλλη αιτία μετατροπής του όξινου ανθρακικού ασβεστίου σε ουδέτερο ανθρακικό ασβέστιο, ήταν η παρουσία στο νερό ανθρακικού αμμωνίου, (NH4)2CO3, το οποίο προήρχετο από τη σήψη μικροοργανισμών (το φαινόμενο αυτό παρατηρείτο κυρίως σε λίμνες).
• Στους ασβεστολίθους αυτής της κατηγορίας κατατάσσεται και ο όνυχας, όπως λέγεται εμπορικά το ονυχομάρμαρο (onyx marble), το ασβεστολιθικό, δηλαδή, συμπαγές πέτρωμα που παρουσιάζει ταινιώδη όψη λόγω των έγχρωμων και διαφανών στρώσεων ασβεστίτη ή/και αραγωνίτη και το οποίο μπορεί να στιλβωθεί.
• Ένας τύπος ασβεστολίθων χημικής προέλευσης είναι και ο ωολιθικός ασβεστόλιθος.
• Oι ωολιθικοί ασβεστόλιθοι σχηματίστηκαν σε περιοχές θερμών πηγών όπου υπήρχαν αναβράζοντα νερά με μεγάλη περιεκτικότητα σε διαλυμένο όξινο ανθρακικό ασβέστιο. Εκεί οι κόκκοι της άμμου που βρίσκονταν στην έξοδο των νερών των πηγών, καθώς αναπηδούσαν στο αναβράζον νερό περιασβεστώνονταν συνεχώς σφαιροποιούμενοι μέχρις ότου το βάρος τους μεγάλωνε τόσο που τους ανάγκαζε να καθιζήσουν. Στη συνέχεια, με την επίδραση των παραγόντων της διαγένεσης, οι ωόλιθοι αυτοί συγκολλήθηκαν μεταξύ τους σχηματίζοντας ασβεστολιθικούς σχηματισμούς. Όταν το μέγεθος των κόκκων αυτών των σχηματισμών είναι πιο μεγάλο (μέγεθος πίσου) οι αντίστοιχοι ασβεστόλιθοι ονομάζονται πισολιθικοί.

Bιογενή ιζήματα

Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται πετρώματα που σχηματίστηκαν από ζωικά ή φυτικά λείψανα, όπως για παράδειγμα οι ασβεστόλιθοι, οι δολομίτες, καθώς και οι ορυκτοί άνθρακες (τύρφη, λιγνίτης κ.ά.).

• Oι βιογενείς ασβεστόλιθοι σχηματίστηκαν από όστρακα ή κελύφη ή παντός είδους ασβεστιτικά σκελετικά στοιχεία που υπήρχαν μέσα σε θάλασσες και τα οποία παρασύρθηκαν από ρεύματα και συσσωρεύτηκαν εκλεκτικά, κατά περιοχές, σε παχύτατα στρώματα. Τα στρώματα αυτά με την πάροδο των γεωλογικών αιώνων σχημάτισαν με τη διαγένεση τα βιογενούς προέλευσης ασβεστολιθικά πετρώματα.
• Στους οργανογενείς ασβεστολίθους τα απολιθώματα, από τα οποία και δημιουργήθηκαν, σπάνια διατηρήθηκαν σε καλή κατάσταση λόγω της έντονης διαγένεσής τους. Συνήθως, τα απολιθώματα είναι κατεστραμμένα και δυσδιάγνωστα και σ’ αυτό έχει συντελέσει εκτός της διαγένεσης και η ορογενετική δράση στις περιοχές της ιζηματογένεσης.
• Οι ασβεστόλιθοι βιογενούς προέλευσης, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους απολιθώματα, έχουν και αντίστοιχες ονομασίες, όπως για παράδειγμα νουμμουλιτοφόροι, ρουδιστοφόροι, αμμωνιτοφόροι ασβεστόλιθοι στην περίπτωση που τα απολιθώματα είναι, αντίστοιχα, νουμμουλίτες, ρουδιστές, αμμωνίτες.
• Οι δολομίτες είναι πετρώματα που αποτελούνται από το ορυκτό δολομίτης, το οποίο είναι διπλό ανθρακικό άλας του ασβεστίου και μαγνησίου (CaCO3?MgCO3), δηλαδή η χημική σύσταση ενός καθαρού δολομιτικού πετρώματος είναι: CaCO3 54,35% – MgCO3 45,65%.
• Οι δολομίτες μοιάζουν με τους ασβεστόλιθους, αλλά έχουν χαρακτηριστική κυψελώδη σύσταση. Ένας εύκολος τρόπος διάκρισης των δολομιτών από τους ασβεστολίθους είναι η ασθενής αντίδραση που παρουσιάζουν στο αραιό υδροχλωρικό οξύ.
• Οι δολομίτες σχηματίστηκαν σε θαλάσσιες λεκάνες, όπως και οι ασβεστόλιθοι, όπου αποτέθηκαν είτε εξ αρχής ως δολομίτες, είτε ως δολομιτικοί ασβεστόλιθοι και μεταβλήθηκαν με την πάροδο του χρόνου σε δολομίτες (δολομιτίωση). Επομένως, οι σχηματισμοί των δολομιτών μπορεί να είναι είτε πρωτογενείς, είτε δευτερογενείς. Οι πρωτογενείς σχηματισμοί έγιναν είτε με τη διαγένεση οστράκων ή σκελετικών στοιχείων πλούσιων σε ανθρακικό μαγνήσιο (σκελετοί κοραλλιών), είτε με χημική ιζηματογένεση όταν έλαβε χώρα καθίζηση και συγκρυστάλλωση σε δολομίτη του όξινου ανθρακικού μαγνησίου Mg(HCO3)2 και του όξινου ανθρακικού ασβεστίου Ca(HCO3)2 που ήταν διαλυμένα στο θαλασσινό νερό. Από τις ενώσεις αυτές, με την αποβολή διοξειδίου του άνθρακα που συμβαίνει όταν ανεβαίνει η θερμοκρασία του θαλασσινού νερού, καθιζάνει το διπλούν άλας MgCO3?CaCO3.
• Κατά το δευτερογενή σχηματισμό των δολομιτών έλαβε χώρα εμπλουτισμός των ασβεστολιθικών πετρωμάτων με ανθρακικό μαγνήσιο. O εμπλουτισμός αυτός έγινε εκλεκτικά σε ειδικές περιοχές όπου κατέληγαν νερά πλούσια σε μαγνησιούχα διαλύματα. Τέτοια φαινόμενα συνέβησαν κυρίως σε θάλασσες κοραλλιογενών νησιών στις οποίες επικρατούσε σχετική ηρεμία από ωκεάνια ρεύματα.
• Οι μάργες είναι ασβεστολιθικά αργιλούχα ιζήματα, δηλαδή η σύστασή τους βρίσκεται μεταξύ εκείνης των ασβεστολίθων και των σχιστών αργίλων.
• Γενικά, όταν η περιεκτικότητα της αργίλου σε ανθρακικό ασβέστιο είναι μεγαλύτερη του 60% τότε το ίζημα χαρακτηρίζεται ως μάργα. Σε μια τυπική μάργα η χημική σύσταση είναι συνήθως: ανθρακικό ασβέστιο 74%, άργιλος 22% και διάφορες προσμίξεις (χαλαζίας, μαρμαρυγίας, σιδηροπυρίτης κ.λπ.): 4%.
• Μεταξύ των μαργών και των ασβεστολίθων, ανάλογα με την περιεκτικότητά τους σε ανθρακικά, μπορούν να διακριθούν πολλοί τύποι πετρωμάτων, με διαφοροποιημένη χημική σύσταση, όπως ασβεστούχος μάργα, μαργαϊκός ασβεστόλιθος, αργιλούχος μάργα, δολομιτική μάργα κ.ά.
• Οι αποθέσεις των μαργών μπορεί να είναι είτε βιογενούς, είτε χημικής προέλευσης, όπως και στην περίπτωση των ασβεστόλιθων, ενώ η ιζηματογένεσή τους μπορεί να έλαβε χώρα σε αβαθείς ή βαθιές θάλασσες ή και λίμνες, οπότε οι μάργες μπορούν να διακριθούν αντίστοιχα σε μάργες αβαθών θαλασσών, μάργες βαθέων θαλασσών και λιμναίες μάργες.
• Ετσι, το χρώμα των μαργών ποικίλλει ανάλογα με τις περιεχόμενες προσμίξεις και την περιοχή ιζηματογένεσης. Συνήθως οι λιμναίες μάργες και οι μάργες βαθέων θαλασσών είναι κυανές έως πρασινωπές – φαιές. Το πρασινωπό ή κυανό χρώμα τους οφείλεται συνήθως στην παρουσία του γλαυκονίτη (ένυδρο αργιλοπυριτικό άλας του σιδήρου και καλίου). Οι μάργες των αβαθών θαλασσών είναι κίτρινες. Οι μάργες πρόσφατης ηλικίας και κυρίως οι μάργες του νεογενούς χαρακτηρίζονται από την παρουσία απολιθωμάτων που διατηρούνται σε καλή κατάσταση.

Οι ασβεστόλιθοι

Οι ασβεστόλιθοι είναι ιζηματογενή πετρώματα που έχουν ως κύριο ορυκτολογικό τους συστατικό τον α σ β ε σ τ ί τ η (CaCO3). Επομένως η χημική σύσταση ενός καθαρού ασβεστολιθικού πετρώματος είναι CaO 56%, CO2 44%. Συνήθως, όμως, οι ασβεστόλιθοι περιέχουν διάφορες προσμίξεις ενώσεων οξειδίων και υδροξειδίων του αργιλίου, του σιδήρου κ.ά. η παρουσία των οποίων επηρεάζει και το χρωματισμό του πετρώματος.

Οταν οι ασβεστόλιθοι περιέχουν 5-15% MgO καλούνται μαγνησιούχοι ασβεστόλιθοι, ενώ όταν η περιεκτικότητά τους σε MgO είναι πάνω από 15% καλούνται δολομιτικοί ασβεστόλιθοι.

Οι ασβεστόλιθοι με την επίδραση αραιού υδροχλωρικού οξέος αναβράζουν χαρακτηριστικά λόγω έκλυσης διοξειδίου του άνθρακα (CaCO2 + 2ΗCl > CaCl2 + H2O + CO2) και το γεγονός αυτό διευκολύνει στην ευχερή αναγνώρισή τους στην ύπαιθρο.

Οι ασβεστόλιθοι έχουν προέλθει είτε από βιογενή, είτε από χημικά ιζήματα, είτε από ιζήματα συνδυασμού βιογενούς και χημικής δράσης.

Τα ασβεστολιθικά πετρώματα, εκτός από τα απολιθώματα που τα χαρακτηρίζουν, έχουν και όψη που ποικίλλει ανάλογα με την περίοδο και το χώρο που έλαβε χώρα η ιζηματογένεση. Έτσι, οι ασβεστόλιθοι των διάφορων γεωλογικών περιόδων παρουσιάζουν μακροσκοπικές διαφορές, οι οποίες σε πρώτη αναγνώριση είναι καθοδηγητικά στοιχεία για τη στρωματογραφική τους διαίρεση. Καθώς, λοιπόν, η ιζηματογένεση των ασβεστολιθικών αποθέσεων έλαβε χώρα είτε σε αβαθή, είτε σε βαθιά γεωσύγκλινα, το χρώμα τους που ποικίλλει ανάλογα με τις προσμίξεις, σχετίζεται σε πολλές περιπτώσεις και με το χώρο της ιζηματογένεσης.

Γενικά, οι μαύροι ασβεστόλιθοι σχηματίστηκαν σε αβαθή νερά, κοντά σε παράκτιες ζώνες όπου παρασύρθηκαν διάφοροι χερσαίοι οργανισμοί.

Οι κόκκινοι και ροδόχροοι οφείλουν το χρώμα τους σε οξείδια του σιδήρου (αιματίτη). Τα οξείδια αυτά για να σχηματιστούν προϋποθέτουν έντονη οξείδωση που απαιτεί περίσσεια οξυγόνου, η οποία υπήρχε μόνο σε βαθιές θάλασσες και μάλιστα πολικές, γι’ αυτό και οι ασβεστόλιθοι αυτοί υποστηρίζεται ότι σχηματίστηκαν σε βαθιές θάλασσες.

Οι γκριζοκύανοι ασβεστόλιθοι οφείλουν το χρώμα τους στην παρουσία διθειούχου σιδήρου σε λεπτότατο διαμερισμό, γεγονός που υποδηλώνει ότι η ιζηματογένεσή τους έλαβε χώρα σε αβαθή νερά, αφού ο διθειούχος σίδηρος προέρχεται από την αποσύνθεση οργανικών ουσιών με την περαιτέρω οξείδωσή τους.

Το ειδικό βάρος των ασβεστολίθων είναι συνήθως 2,7, ενώ η αντοχή τους στη θλίψη κυμαίνεται από 900 – 1900 kgr/cm2 ανάλογα με την περιεχόμενη ποσότητα αργίλου.

Kαρστικά φαινόμενα ασβεστόλιθων

Στα ασβεστολιθικά πετρώματα ένα πολύ συνηθισμένο φαινόμενο είναι η παρουσία κενών στη μάζα τους (αύλακες, έγκοιλα, φρέατα κ.λπ. μέχρι καταβόθρες και σπήλαια), που δημιουργήθηκαν με την πάροδο των αιώνων από την εκλεκτική χημική διάλυση του πετρώματος λόγω της επίδρασης των νερών της βροχής. Tο φαινόμενο αυτό ονομάζεται καρστικό, ενώ τα κενά που δημιουργούνται καρστικοί σχηματισμοί.

Tα κενά αυτά προήλθαν από τη δράση νερού της βροχής, εμπλουτισμένο σε διοξείδιο του άνθρακα, που κυκλοφορούσε μέσα τη μάζα του πετρώματος και μετέτρεψε το ουδέτερο ανθρακικό ασβέστιο του ιζήματος σε ευδιάλυτο όξινο ανθρακικό ασβέστιο που απομακρύνθηκε.

H δημιουργία των καρστικών σχηματισμών σχετίζεται επίσης και με τεκτονικά αίτια που προκάλεσαν αρχικά κατακερματισμό του πετρώματος.

ΤA EKPHΞIΓENH ΠETPΩMATA

Πώς ταξινομείται η πληθώρα εκρηξιγενών πετρωμάτων με την εμπορική ονομασία “γρανίτες”

Οι γρανίτες είναι διακοσμητικά πετρώματα σε μεγάλη ποικιλία χρωμάτων και τύπων που χρησιμοποιούνται πλέον ευρύτατα και στη χώρα μας και ως υλικά επένδυσης εξωτερικών όψεων κτιρίων και διακόσμησης εσωτερικών χώρων πολυτελών καταστημάτων και άλλων κατασκευών.

Τα εντυπωσιακά τους χρώματα, όταν τα υλικά αυτά είναι στιλβωμένα και η λάμψη τους την οποία διατηρούν για μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω των πυριτικών συστατικών που περιέχουν, αλλά και η μεγάλη τους αντοχή, έχουν κερδίσει την εκτίμηση των αρχιτεκτόνων και των διακοσμητών, που τα προτιμούν σε ποικίλες εφαρμογές. Άλλωστε, καθώς οι γρανίτες συνδυάζονται θαυμάσια και με άλλα υλικά, όπως το μάρμαρο, προσφέρουν στον κόσμο της αρχιτεκτονικής και διακόσμησης τη δυνατότητα να παρουσιάσει εντυπωσιακά αποτελέσματα.

Τι είναι οι γρανίτες

Στην εμπορική ορολογία με την ονομασία “γρανίτης” χαρακτηρίζεται κάθε φυσικό συμπαγές πέτρωμα που αποτελείται από ορυκτά με σκληρότητα που κυμαίνεται από 5 έως 7 της κλίμακας Mohs, όπως είναι ο χαλαζίας και ο άστριος και το οποίο επιδέχεται λείανση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δομικό υλικό στις κατασκευές ή ως υλικό διακόσμησης. Έτσι, στο εμπόριο γρανίτες ονομάζονται όχι μόνο τα πετρώματα που ανταποκρίνονται στο γεωλογικό ορισμό του γρανίτη, αλλά και πολλά άλλα, όπως όλα τα πλουτώνεια και ηφαιστειακά πετρώματα με πορφυριτική υφή, τα μεταμορφωμένα πετρώματα με ορυκτολογική σύσταση παρόμοια με εκείνη των γρανιτών, όπως για παράδειγμα οι γνεύσιοι, καθώς και ορισμένα ασβεστολιθικά υλικά με μεγάλη σκληρότητα.

Σε ό,τι αφορά τη γεωλογική ορολογία, ο γρανίτης είναι ένα συγκεκριμένο πλουτώνειο πέτρωμα με αλκαλιούχους άστριους, χαλαζία και μικρές ποσότητες πλαγιόκλαστου, μαρμαρυγία και άλλων ορυκτών. Τέτοια πετρώματα σχηματίστηκαν από την άνοδο και ψύξη του μάγματος σε μεγάλο βάθος από την επιφάνεια της γης και ανευρίσκονται σήμερα στην επιφάνεια σαν γρανιτικά κοιτάσματα εξαιτίας της διάβρωσης.

Καθώς, λοιπόν, στο εμπόριο των διακοσμητικών πετρωμάτων ονομάζονται “γρανίτες” όλα τα εκρηξιγενή ή πυριγενή πετρώματα, δηλαδή όλα τα πετρώματα που σχηματίστηκαν από την άνοδο και κρυστάλλωση του μάγματος που βρίσκεται εγκλωβισμένο σε φωλεές ή εστίες στα βαθύτερα στρώματα του στερεού φλοιού της γης, είναι σκόπιμη μια σύντομη προσέγγιση στον τρόπο ταξινόμησης των πετρωμάτων που περιλαμβάνονται στη μεγάλη αυτή ομάδα σε επιμέρους υποομάδες, είδη και τύπους.

Τα είδη των γρανιτών

Καταρχήν όλα τα εκρηξιγενή πετρώματα τα οποία στο εμπόριο ονομάζονται “γρανίτες” μπορούν να διακριθούν σε δύο μεγάλες βασικές υποομάδες:

• πλουτωνίτες (plutonic rocks)
• ηφαιστίτες (volcanic rocks)

Ο διαχωρισμός αυτός γίνεται ανάλογα με τις συνθήκες υπό τις οποίες στερεοποιήθηκε το μάγμα. Στην περίπτωση που το μάγμα κατά την άνοδό του εγκλωβίστηκε και κρυσταλλώθηκε σε κοιλώματα των υπερκείμενων στρωμάτων (είτε φυσικά, είτε κοιλώματα που δημιούργησε το ίδιο το μάγμα με την αναθόλωση των υπερκείμενων στρωμάτων) ή διείσδυσε μεταξύ των διαστρώσεων αυτών των στρωμάτων σχηματίστηκαν πετρώματα που λέγονται πλουτωνίτες (plutonic rocks).

Στην περίπτωση, όμως, που το μάγμα έφθασε και εκχύθηκε στην επιφάνεια της γης (λάβα), όπου και στερεοποιήθηκε, σχηματίστηκαν οι ηφαιστίτες (volcanic rocks), πετρώματα τελείως διαφορετικά από τους πλουτωνίτες.

Μια τρίτη περίπτωση είναι το μάγμα να στερεοποιήθηκε κοντά στην επιφάνεια της γης, σε μικρό, δηλαδή, βάθος, μέσα σε ρωγμές του στερεού φλοιού, οπότε δημιουργήθηκαν διαφορετικοί τύποι πετρωμάτων που λέγονται φλεβίτες.

Επομένως από το μάγμα μιας μαγματικής φωλεάς, μάγμα δηλαδή με την ίδια χημική σύσταση, μπορεί να έχουν σχηματιστεί διαφορετικοί τύποι πετρωμάτων, ανάλογα με τις συνθήκες στερεοποίησης.

Οι πλουτωνίτες σχηματίστηκαν με τη στερεοποίηση του μάγματος υπό συνθήκες υψηλής πίεσης (υπερκείμενα πετρώματα), βραδείας ψύξης και χωρίς διαφυγή των αερίων του μάγματος. Kύριο γνώρισμα των πλουτωνιτών είναι η τέλεια κρυστάλλωση της μάζας τους (σχηματίζονται κρύσταλλοι περίπου του αυτού μεγέθους) γι’ αυτό και χαρακτηρίζονται και ως ολοκρυσταλλικά πετρώματα.

Οι ηφαιστίτες σχηματίστηκαν με τη στερεοποίηση του μάγματος υπό συνθήκες χαμηλής πίεσης (ατμοσφαιρική), απότομης ψύξης στην επιφάνεια της γης και με διαφυγή των αερίων του μάγματος. O τρόπος σχηματισμού αυτών των πετρωμάτων έχει σαν αποτέλεσμα να μπορούν να διακριθούν δυο γενεές κρυστάλλωσης του μάγματος. Στην πρώτη, σε βάθος, σχηματίστηκαν ευμεγέθεις κρύσταλλοι αστρίων και χαλαζία, που καλούνται φαινοκρύσταλλοι, ενώ στη δεύτερη κατά την ταχεία ψύξη του μάγματος στην επιφάνεια είτε δε σχηματίστηκαν κρύσταλλοι παρά μόνο μια πυριτική υαλώδης μάζα, είτε σχηματίστηκαν μικροί κρύσταλλοι που πληρούν τα διάκενα μεταξύ των κρυστάλλων της πρώτης γενεάς. Σχηματίστηκε έτσι θεμελιώδης μάζα του ηφαιστίτη μέσα στην οποία βρίσκονται διάσπαρτοι οι φαινοκρύσταλλοι (ο χαρακτηριστικός πορφυριτικός ιστός των ηφαιστιτών).

Μια δεύτερη κατάταξη των εκρηξιγενών πετρωμάτων γίνεται ανάλογα με την περιεκτικότητα σε SiO2 του μάγματος από το οποίο προήλθαν, ως εξής

• όξινα με SiO2 άνω του 66%
• ουδέτερα ή ενδιάμεσα με SiO2 από 52 – 65%
• βασικά και υπερβασικά με SiO2 κάτω του 55%

Τέλος, τα εκρηξιγενή πετρώματα (πλουτωνίτες και ηφαιστίτες), ανάλογα με την ορυκτολογική τους σύσταση και πιο συγκεκριμένα ανάλογα με την περιεκτικότητά τους στα βασικά ορυκτολογικά τους συστατικά, δηλαδή το χαλαζία, τους αλκαλιούχους αστρίους (ορθόκλαστο, μικροκλινής), τα πλαγιόκλαστα (ασβεστονατριούχοι άστριοι: αλβίτης και ανορθίτης) και τα αστριοειδή (λευκίτης, νεφελίνης) κατατάσσονται σε διάφορους άλλους τύπους με αντίστοιχα ονόματα.

Διευκρινίζεται ότι στη συγκεκριμένη ταξινόμηση δεν υπάρχουν σαφή όρια μετάβασης από τον ένα τύπο πετρώματος στον άλλο, γι’ αυτό άλλωστε και υπάρχουν πολλές περιπτώσεις πετρωμάτων που δεν μπορούν να ταξινομηθούν απόλυτα σε κάποιον συγκεκριμένο τύπο, λόγω ενδιάμεσης ορυκτολογικής σύστασης (π.χ. γρανοδιορίτης).

Τα τυπικά χαρακτηριστικά ορισμένων από τους κυριότερους τύπους εκρηξιγενών πετρωμάτων που υπάρχουν στο εμπόριο με τη γενική ονοματολογία “γρανίτες” παρουσιάζονται στη συνέχεια

Πλουτωνίτες

ΓPANITHΣ: είναι από τα πιο διαδεδομένα είδη εκρηξιγενών πετρωμάτων και στη δομή του συμμετέχουν τα ορυκτολογικά συστατικά: χαλαζίας, αλκαλιούχοι άστριοι (ορθόκλαστο) και μαρμαρυγίας (κυρίως βιοτίτης) ή κεροστίλβη ή αυγίτης. H μέση αναλογία επί τοις εκατό ενός τυπικού γρανιτικού πετρώματος στα παραπάνω ορυκτά είναι: ορθόκλαστο 45%, αλβίτης 15%, χαλαζίας 30% και βιοτίτης 10% (οι γρανίτες στη χημική τους σύσταση περιέχουν μεγάλη ποσότητα SiO2 που κυμαίνεται μεταξύ 61-82%). Στην ορυκτολογική σύσταση του γρανίτη συμμετέχουν κατά περίπτωση σε μικρή αναλογία και τα ορυκτά μαγνησίτης, αιματίτης, απατίτης, ζιρκόνιο και τουρμαλίνης. Οι κρύσταλλοι των ορυκτών είναι κατά κανόνα ισομεγέθεις (εικόνα ισομεγέθων κόκκων). Άλλωστε, το όνομα του γρανίτη προήλθε από το λατινικό Granum (= κόκκος) λόγω του ειδικού ιστού που παρουσιάζει το πέτρωμα.

Οσον αφορά τους ποικίλους χρωματισμούς των γρανιτών αυτοί οφείλονται στο χρώμα των επιμέρους ορυκτών. O χαλαζίας στα γρανιτικά πετρώματα παρουσιάζεται άχρωμος, υπόλευκος, υποκύανος, ερυθρός και ορισμένες φορές κιτρινόχρωμος. Oι αλκαλιούχοι άστριοι παρουσιάζονται σαρκόχρωμοι, κιτρινόχρωμοι, υπόλευκοι ή ερυθρωποί, ενώ τα πλαγιόκλαστα, στις περισσότερες περιπτώσεις υπόλευκα ή κιτρινόχρωμα. Οι κρύσταλλοι της κεροστίλβης εμφανίζονται με μορφή μελανοπράσινων κόκκων ή μικροσκοπικών ράβδων.

Οι διάφοροι γρανίτες μπορούν να διακριθούν σε πολλές ποικιλίες και τύπους ανάλογα με την ορυκτολογική τους σύσταση, όπως για παράδειγμα βιοτιτικός γρανίτης, κεροστιλβικός γρανίτης, γρανοδιορίτης (γρανίτες με αυξημένη περιεκτικότητα ανορθίτη (ασβεστιούχος άστριος) κ.ά.

ΣYHNITHΣ: στη δομή αυτού του πετρώματος συμμετέχουν τα ορυκτολογικά συστατικά ορθόκλαστο (αλκαλιούχος άστριος) και κεροστίλβη με μικρή αναλογία ολιγόκλαστου και μαρμαρυγιών. O συηνίτης, δηλαδή, διαφέρει από το γρανίτη στο ότι δεν περιέχει χαλαζία. Σε ορισμένες περιπτώσεις που υπάρχει χαμηλή περιεκτικότητα χαλαζία πρόκειται για χαλαζιακούς συηνίτες, πετρώματα δηλαδή που αποτελούν μεταβατικούς τύπους προς τους γρανίτες. H επί τοις εκατό ορυκτολογική σύσταση ενός τυπικού συηνίτη είναι περίπου η εξής: ορθόκλαστο 60%, αλβίτης 20%, κεροστίλβη 15% και διάφορα φεμικά συστατικά 5%. H παρουσία αυγίτη δίνει στο πέτρωμα πρασινωπή απόχρωση.

Tο όνομα συηνίτης προέρχεται από την πόλη Συήνη της Aιγύπτου, κοντά στην οποία εξορύχθηκε το συγκεκριμένο πέτρωμα.

Στην περίπτωση που εκτός από το ορθόκλαστο υπάρχει στο πέτρωμα αυξημένη περιεκτικότητα πλαγιόκλαστων, καθώς επίσης και αυγίτης, κεροστίλβη, βιοτίτης και πιθανόν ολιβίνης το πέτρωμα ονομάζεται μονζονίτης (από την περιοχή Mονζόνι του Tυρόλου στην οποία απαντά).

ΔIOPITHΣ: στη δομή αυτού του πετρώματος συμμετέχουν πλαγιόκλαστα (ασβεστονατριούχοι άστριοι), βιοτίτης, κεροστίλβη και αυγίτης. Mια ενδεικτική, επί τοις εκατό, ορυκτολογική σύσταση ενός τυπικού διορίτη είναι η εξής: πλαγιόκλαστα 65% και κεροστίλβη 35%.

Στην περίπτωση που υπάρχει στην ορυκτολογική σύσταση του πετρώματος και χαλαζίας (σε μικρή περιεκτικότητα) τότε το πέτρωμα ονομάζεται χαλαζιακός διορίτης, ενώ στην περίπτωση παρουσίας καλιούχων αστρίων ταυτόχρονα με τα πλαγιόκλαστα το πέτρωμα είναι μονζονίτης.

ΓABBPOΣ: Tο τυπικό πέτρωμα του γάββρου χαρακτηρίζεται από τον ορυκτολογικό συνδυασμό βασικών πλαγιοκλάστων, δηλαδή λαβραδορίου έως ανορθίτη και διαλλαγούς. H παρουσία του διαλλαγούς είναι το στοιχείο με βάση το οποίο γίνεται συνήθως η διάκριση του γάββρου από το διορίτη. Στο γάββρο υπάρχουν επίσης βιοτίτης, κεροστίλβη, ολιβίνης και σε ορισμένες περιπτώσεις μικρή ποσότητα χαλαζία. H επί τοις εκατό ορυκτολογική σύσταση ενός τυπικού γάββρου είναι: 55% πλαγιόκλαστα και 45% αυγίτης, ολιβίνης και μαγνητίτης.

Aνάλογα με την ακριβή ορυκτολογική σύσταση του πετρώματος διακρίνονται διάφορα είδη γάββρων, όπως:

• τυπικός γάββρος (πλαγιόκλαστο + διαλλαγής)
• ολιβινικός γάββρος (πλαγιόκλαστο + διαλλαγής + ολιβίνης)
• νορίτης (πλαγιόκλαστο + ορθαυγίτης) κ.ά.

Γενικά οι γάββροι παρουσιάζουν κοκκώδη υφή, όπως και οι γρανίτες. Στην περίπτωση που το πέτρωμα είναι λεπτοκοκκώδες με μέγεθος κόκκων από 0,5 έως 1 χλστ. ονομάζεται δολερίτης. Tο χρώμα των γάββρων είναι πράσινο με λευκές κηλίδες από την εκλεκτική αποσάθρωση κατά τόπους των πλαγιοκλάστων.

ΠEPIΔOTITHΣ: αποτελεί τον πιο βασικό τύπο πετρωμάτων από όλα τα εκρηξιγενή. H ονομασία του πετρώματος οφείλεται στο γεγονός ότι ο ολιβίνης καλείται και περίδοτο. Eτσι ονομάστηκαν περιδοτίτες όλα τα ολιβινικά πετρώματα.

Στη ορυκτολογική σύσταση του περιδοτίτη δεν υπάρχουν τα ορυκτά χαλαζίας, άστριοι και αστριοειδή παρά μόνο φεμικά συστατικά, κυρίως ολιβίνης, ή ολιβίνης με κεροστίλβη ή ολιβίνης με πυρόξενους και βιοτίτη. H επί τοις εκατό μέση ορυκτολογική σύσταση ενός τυπικού περιδοτίτη είναι: φεμικά στοιχεία 97% και λευκοκρατικά στοιχεία 3%. Aπό τη χημική σύσταση προκύπτει ότι το πέτρωμα έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε SiO2 (41,09%), τριοξείδιο του αργιλίου και αλκάλια. Oι περιδοτίτες παρουσιάζονται σαπωνοειδείς στην αφή και έχουν μικρή αντοχή στη θλίψη. Aπό την εξαλλοίωση των περιδοτιτών προκύπτουν οι σερπεντίνες.

Hφαιστίτες

TPAXEITHΣ: είναι το αντίστοιχο ηφαιστειακό πέτρωμα του συηνίτη. Στο πέτρωμα αυτό η θεμελειώδης μάζα αποτελείται από μικροκρυστάλλους σανιδίνου, μαρμαρυγία, κεροστίλβης ή αυγίτη, μέσα στην οποία υπάρχουν μεγάλου μεγέθους φαινοκρύσταλλοι ορθοκλάστου, κυρίως σανίδινου, καθώς και φαινοκρύσταλλοι κεροστίλβης, βιοτίτη και ασβεστονατριούχων αστρίων σε μικρότερη έκταση.

Oταν στη θεμελειώδη μάζα του τραχείτη υπάρχει νεφελίνης το πέτρωμα ονομάζεται φωνόλιθος, κι αυτό γιατί κατά την κρούση πλάκας φωνόλιθου παράγεται χαρακτηριστικός ήχος.

Tο πέτρωμα μακροσκοπικά παρουσιάζεται τραχύ, χονδρόκοκκο και στιφρό, γι’ αυτό και η ονομασία του.

ANΔEΣITHΣ: είναι το αντίστοιχο ηφαιστειακό πέτρωμα του διορίτη. H θεμελιώδης μάζα του ανδεσίτη αποτελείται από μικροκρυστάλλους ανδεσίνη, ολιγόκλαστου, αλβίτη, μαρμαρυγία, αυγίτη και κεροστίλβης. Oι φαινοκρύσταλλοί του είναι ασβεστονατριούχοι άστριοι, αυγίτης, κεροστίλβη, ρομβικοί πυρόξενοι και βιοτίτης.

Tα προκαινοζωικά ανδεσιτικά πετρώματα ονομάζονται πορφυρίτες.

Συνήθως οι ανδεσίτες έχουν χρώμα καστανό ή καστανόφαιο, είναι τραχείς στην αφή και έχουν όψη κυψελώδη. Tο όνομά τους δόθηκε μετά από εκτεταμένη μελέτη λαβών στις Aνδεις, οι οποίες συνίσταντο από αλβίτη και κεροστίλβη.

ΔAKITHΣ: είναι το αντίστοιχο ηφαιστειακό πέτρωμα του χαλαζιακού διορίτη και διακρίνεται δύσκολα από τους ρυόλιθους. Στους δακίτες το πιο συνηθισμένο φεμικό στοιχείο είναι ο βιοτίτης, ακολουθεί η κεροστίλβη, ενώ σπανίζει ο αυγίτης. H θεμελιώδης μάζα του πετρώματος, στιφρή και πυριτική, περιέχει φαινοκρυστάλλους πλαγιοκλάστων και χαλαζία.

Oι προτριτογενείς δακίτες ονομάζονται χαλαζιακοί πορφυρίτες.

Tο όνομα δακίτης προήλθε από τη μελέτη τέτοιων πετρωμάτων στην περιοχή Dacia της Pουμανίας.

BAΣAΛTHΣ: είναι το αντίστοιχο ηφαιστιακό πέτρωμα του γάββρου. Tο πέτρωμα έχει ολοκρυσταλλική θεμελιώδη μάζα αποτελούμενη από μικροκρυστάλλους βασικών πλαγιοκλάστων, αυγίτη, ολιβίνη, μαγνητίτη και ιλμενίτη. Eπουσιώδη ορυκτολογικά συστατικά των βασαλτικών λαβών είναι ο βιοτίτης, ο απατίτης και η κεροστίλβη. Mερικές φορές, μάλιστα, η περιεκτικότητα του πετρώματος σε μαγνητίτη είναι τέτοια ώστε να παρουσιάζεται το πέτρωμα με μαγνητικές ιδιότητες. Xαρακτηριστικό γνώρισμα του βασάλτη είναι οι κόκκοι ολιβίνη, που παρουσιάζονται υπό μορφή ελαιόχρωμων κηλίδων ποικίλου μεγέθους σε σκούρο υπόβαθρο.

Το χρώμα των γρανιτών

Το κανονικό χρώμα των γρανιτών φαίνεται μετά τη λείανση. Η ακατέργαστη επιφάνεια γρανίτη χαρακτηρίζεται από μια θαμπάδα και το χρώμα φαίνεται ανοικτότερο από το κανονικό. Συχνά, οι τεχνίτες εκμεταλλεύονται αυτή την εξάρτηση του χρώματος από το βαθμό κατεργασίας της επιφάνειας του υλικού για να δημιουργούν πάνω στην ίδια επιφάνεια, διακοσμητικά μοτίβα. Έτσι, σε ένα ταφικό μνημείο λειαίνεται, για παράδειγμα, μόνο ο σταυρός που παίρνει πιο σκούρο χρώμα, ενώ η υπόλοιπη επιφάνεια λαξεύεται ή κατεργάζεται με αμμοβολή για να φαίνεται πιο ανοιχτόχρωμη. Με τον ίδιο τρόπο μπορούν να ξεχωρίζουν τα γράμματα σε ένα μνημείο από την υπόλοιπη επιφάνεια του υπόβαθρου.

Το χρώμα των γρανιτών βέβαια εξαρτάται από το είδος, την περιεκτικότητα και τη διάταξη των ορυκτολογικών τους συστατικών. Μερικοί γρανίτες έχουν σχεδόν λευκό χρώμα επειδή περιέχουν μεγάλο ποσοστό λευκών αστρίων. Εάν τα ορυκτολογικά συστατικά είναι μεγάλα και κατανέμονται ομοιόμορφα μέσα στη γρανιτική μάζα τότε το πέτρωμα παίρνει ένα τεφρό χρώμα.

Επίσης, αν οι σκούροι μαρμαρυγίες δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι, αλλά συγκεντρωμένοι κατά ομάδες, τότε το πέτρωμα εμφανίζεται πολύ ανοικτότερο παρόλο που η περιεκτικότητα σ’ αυτά τα μελανοκρατικά ορυκτά είναι ίδια. Στους χονδρόκοκκους γρανίτες, οι μεγάλοι άστριοι δίνουν ένα πολύ ανοικτό χρώμα. Οι κόκκινοι γρανίτες οφείλουν το χρώμα τους στους άστριους σε συνδυασμό με άλλα σιδηρούχα κυρίως ορυκτά.

Το κίτρινο χρώμα μερικών γρανιτών οφείλεται στους κίτρινους αστρίους, αλλά μπορεί να έχει σχηματιστεί και από τη διάλυση σιδήρου.

Σε άλλα πετρώματα τα μελανοκρατικά συστατικά τους που υπάρχουν σε μεγάλη αναλογία προσδίδουν σκουρόχρωμους χρωματισμούς.

Ιδιαίτερα ποιοτικά χαρακτηριστικά των γρανιτών

Οπως έχει αποδειχθεί, τα υγιή γρανιτικά πετρώματα, χωρίς ρωγμές, μπορούν να αντέξουν στις καιρικές συνθήκες για αρκετές εκατονταετηρίδες, χωρίς να μειωθεί η αντοχή τους ή να αλλοιωθεί το χρώμα τους. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι να χρησιμοποιηθεί νωπό (φρέσκο) υλικό. Μέχρι σήμερα έχουν παρατηρηθεί ελάχιστες εξαιρέσεις, που δεν ακολούθησαν τον παραπάνω κανόνα. Τα πιο συνηθισμένα φαινόμενα αλλοίωσης των γρανιτικών πετρωμάτων που παρατηρούνται είναι τα εξής:

α) Το “σκούριασμα” σε γρανίτες που περιέχουν σιδηροπυρίτη (FeS2): οφείλεται στη διάσπαση του σιδηροπυρίτη σε φαιό υδροξείδιο του σιδήρου (σκωρία) και σε H2SO4. Οι σκουρόχρωμες κηλίδες που δημιουργούνται, είναι ιδιαίτερα αντιαισθητικές γι’ αυτό οι γρανίτες που περιέχουν σιδηροπυρίτη δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται στην κατασκευή μνημείων και γενικά στην οικοδομική. Ωστόσο ο εντοπισμός των μικρών κρυστάλλων του σιδηροπυρίτη δεν είναι εύκολος. Συνήθως βοηθά η πείρα και η μελέτη των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών κάθε γρανιτικής εμφάνισης.

Γενικά, έχει διαπιστωθεί ότι οι επικίνδυνες θέσεις για τη δημιουργία “σκουριάς” είναι εκείνες που γειτονεύουν με τις χαλαζιακές φλέβες ή με ρωγμές και κοιλότητες.

Επίσης, “σκουριά” μπορεί να προέλθει από την υδρόλυση του βιοτίτη, η οποία όμως δε γίνεται έγκαιρα αντιληπτή (κίτρινη χρώση των γρανιτών), γιατί το χρονικό διάστημα παραμονής των όγκων γρανίτη στο χώρο κοπής και κατεργασίας, είναι σχετικά μικρό.

Τέλος, εκτός από τις κηλίδες “σκουριάς” που προέρχονται από την εξαλλοίωση του σιδηροπυρίτη που περιέχεται στο γρανίτη, αντιαισθητικές κηλίδες δημιουργούνται και από την επαφή του πετρώματος με αντικείμενα ή στοιχεία από σίδηρο. Οι γρανίτες έχουν την τάση να απορροφούν τη σκουριά, ιδιαίτερα όταν δεν έχουν λειανθεί. Γι’ αυτό η επαφή αυτή πρέπει να αποφεύγεται.

β) Σχηματισμός κρούστας στην επιφάνεια του γρανίτη: Τα βάθρα, τα σκαλοπάτια και οι επιτύμβιες πλάκες, που δεν έχουν μόνωση στην επαφή τους με το έδαφος, απορροφούν από αυτό υγρασία μαζί με διάφορα βλαβερά άλατα. Έτσι παρατηρείται ο διαχωρισμός του πετρώματος σε λεπτές “κρούστες”, πάχους μερικών χιλιοστών, ανάλογα με το μέγεθος των κόκκων. Για να αποφευχθεί η δημιουργία “κρούστας”, πρέπει να εξασφαλιστεί η μόνωση (π.χ. με φύλλα Pb).

γ) Διάσπαση της συνοχής του πετρώματος σε υψηλές θερμοκρασίες: Η συμπεριφορά των γρανιτών στη θερμότητα επηρεάζεται σημαντικά από το ποσοστό του χαλαζία που περιέχουν, δεδομένου ότι αυτό το ορυκτό έχει την ιδιότητα να διογκούται στους 575οC, με αποτέλεσμα να διασπάται η συνοχή του πετρώματος. Ιδιαίτερα όταν σημειώνεται απότομη αύξηση της θερμοκρασίας, αποκολλώνται κομμάτια από το γρανίτη, σαν να έγινε έκρηξη. Γι’ αυτό τα γρανιτικά πετρώματα είναι πιο ευαίσθητα στην άνοδο της θερμοκρασίας, απ’ ό,τι τα ασβεστολιθικά. Σημειώνεται ότι πολλές ρωγμές σε κίονες και άλλες κατασκευές επενδυμένες με γρανίτη, οφείλονται στο φαινόμενο αυτό.

METAMOPΦΩΣΙΓΕΝΗ ΠETPΩMATA

Πώς ταξινομούνται τα γνήσια μάρμαρα, οι σχιστόλιθοι και τα άλλα μεταμορφωσιγενή πετρώματα

Τα μεταμορφωμένα ή κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα προήλθαν από την καθολική ή τη μερική μεταμόρφωση προϋπαρχόντων ιζηματογενών ή εκρηξιγενών πετρωμάτων.

Πιο συγκεκριμένα όταν το μητρικό πέτρωμα βρέθηκε υπό την επίδραση μεταμορφωγενετικών παραγόντων, όπως είναι οι πολύ υψηλές πιέσεις, οι μεγάλες θερμοκρασίες, η επίδραση αερίων και θερμών διαλυμάτων ή συνδυασμός των προηγουμένων, υπέστη μεταμόρφωση, δηλαδή σειρά φυσικών και γεωχημικών μεταβολών. Οι μεταβολές αυτές απαίτησαν χρόνο γεωλογικών αιώνων για να ολοκληρωθούν και ήταν πιο έντονες, δηλαδή ο βαθμός μεταμόρφωσης του πετρώματος ήταν εντονότερος, στις περιπτώσεις που το μητρικό πέτρωμα βρέθηκε για περισσότερο χρόνο υπό την επίδραση αυτών των μεταμορφωγενετικών παραγόντων.

Με τη μεταμόρφωση επήλθε μεταβολή του ιστού του μητρικού πετρώματος, καθώς και ανακρυστάλλωση των πετρογενετικών του ορυκτών που συνοδεύτηκε σε πολλές περιπτώσεις και με σχηματισμό νέων ορυκτολογικών συστατικών.

Η μεταμόρφωση των πετρωμάτων μπορεί να διακριθεί σε τρεις βασικές κατηγορίες:

• Καθολική μεταμόρφωση, όταν ένας ολόκληρος ιζηματογενής σχηματισμός υπέστη μεταμόρφωση. Σε τέτοιες περιπτώσεις μπορεί να είναι διακριτές και επιμέρους ζώνες της καθολικής μεταμόρφωσης (άνω, μεσαία και κάτω ζώνη), στις οποίες ο βαθμός μεταμόρφωσης αυξάνει από την άνω προς την κάτω ζώνη. Συνήθως, στην κάτω ζώνη έλαβε χώρα ο σχηματισμός των μαρμάρων.
• Δυναμική μεταμόρφωση ή δυναμομεταμόρφωση που οφείλεται στις πιέσεις που αναπτύχθηκαν κατά τις ορογενέσεις. Η μεταμόρφωση αυτή έλαβε χώρα συνήθως σε μικρά βάθη και δεν έχει προκαλέσει φαινόμενα ανακρυστάλλωσης στη μάζα των μητρικών πετρωμάτων.
• Μεταμόρφωση επαφής, που οφείλεται στη διείσδυση μάγματος σε διάφορα πετρώματα. Το μάγμα, λόγω των μεγάλων πιέσεων που αναπτύχθηκαν, των υψηλών θερμοκρασιών και της έκλυσης αερίων ή υπέρθερμων διαλυμάτων, προκάλεσε μεγάλες μεταβολές στη δομή των γειτονικών σ’ αυτό πετρωμάτων. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου η διείσδυση του μάγματος προκάλεσε τήξη του γειτνιάζοντος πετρώματος με αποτέλεσμα μετά τη στερεοποίηση του τήγματος να δημιουργηθούν νέα μεταμορφωμένα πετρώματα που ονομάζονται μιγματίτες.

Τα χαρακτηριστικά των μεταμορφωσιγενών πετρωμάτων

Τα μεταμορφωμένα πετρώματα, όπως και τα εκρηξιγενή, βρίσκονται στη θέση που σχηματίστηκαν. Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα αυτών των πετρωμάτων είναι:

• ο σχιστοφυής τους ιστός, που οφείλεται στην παράλληλη και κατά στρώσεις διάταξη των ορυκτολογικών τους μονάδων λόγω των μεγάλων πιέσεων που αναπτύχθηκαν κατά τη φάση της μεταμόρφωσης
• η έντονη κρυσταλλική τους ανάπτυξη
• η μεγαλύτερη κατά κανόνα πυκνότητά τους έναντι των εκρηξιγενών.

Η κατάταξη των μεταμορφωσιγενών πετρωμάτων

Τα μεταμορφωμένα πετρώματα μπορούν να διακριθούν σε δύο βασικές ομάδες:

• Σε πετρώματα που παρουσιάζουν σαφή σχιστότητα. Εδώ κατατάσσονται πετρώματα στη σύσταση των οποίων συμμετέχουν:
  • α) ανθρακικά ορυκτά, όπως είναι τα μάρμαρα
  • β) πυριτικά ορυκτά και χαλαζίας, όπως είναι οι σχίστες, οι φυλλίτες, οι σχιστόλιθοι και οι γνεύσιοι
• Σε πετρώματα συμπαγή, χωρίς έντονη σχιστότητα, στη σύσταση των οποίων συμμετέχουν:
  • α) ανθρακικά ορυκτά, όπως είναι τα μάρμαρα και τα δολομιτικά μάρμαρα
  • β) χαλαζίας και άλλα πυριτικά ορυκτά, όπως είναι οι χαλαζίτες, οι σερπεντινίτες, οι αμφιβολίτες κ.ά.

Τα μάρμαρα είναι κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα που προήλθαν από τη μεταμόρφωση ανθρακικών ή δολομιτικών ιζημάτων και ασβεστόλιθων. Στο πρώτο στάδιο της μεταμόρφωσης των ασβεστόλιθων προέκυψαν οι κρυσταλλικοί ασβεστόλιθοι που με την περαιτέρω μεταμόρφωσή τους έδωσαν τα μάρμαρα.

Η αρχική σύσταση των ασβεστόλιθων από τους οποίους προήλθαν τα μάρμαρα, καθώς και ο βαθμός της μεταμόρφωσής τους είναι οι κυριότεροι παράγοντες με βάση τους οποίους τα μάρμαρα διακρίνονται σε ποιότητες.

Γενικά, τα μάρμαρα είναι μονόμικτα πετρώματα, δηλαδή συνίστανται από ένα και μόνο ορυκτό, τον ασβεστίτη. Όταν το πέτρωμα περιέχει δολομίτη καλείται δολομιτικό μάρμαρο. Στην περίπτωση που ο ασβεστόλιθος, από τη μεταμόρφωση του οποίου προέκυψε το μάρμαρο, ήταν πλούσιος σε αργιλικά υλικά τότε το μάρμαρο που προέκυψε συνοδεύεται και από μαρμαρυγία (μοσχοβίτη) και καλείται σιπολλίνης.

Τα μάρμαρα έχουν, ως επί το πλείστον, λευκό – ημίλευκο χρώμα, μερικές φορές, όμως, και μαύρο, πρασινωπό, ερυθρό κ.λπ., ενώ στις περισσότερες περιπτώσεις παρουσιάζουν αποχρώσεις κατά ζώνες. Το μαύρο χρώμα των μαρμάρων οφείλεται συνήθως στην παρουσία οργανικών ουσιών ή σιδηροξειδίων ή μαγγανιούχων οξειδίων.

Τα μάρμαρα έχουν αντοχή στη θλίψη που κυμαίνεται μεταξύ 400 – 1.200 kgr/cm2 .

Διευκρινίζεται ότι ο πετρογραφικός όρος μάρμαρο δεν πρέπει να συγχέεται με τον τεχνικό όρο “μάρμαρο”, που αποδίδεται σε κάθε πέτρωμα που με στίλβωση δίνει λείες επιφάνειες για διακόσμηση.

Οι σχίστες. Με τον όρο σχίστης χαρακτηρίζονται τα πετρώματα που παρουσιάζουν τα εξής βασικά χαρακτηριστικά:

• σαφή σχιστότητα
• λεπτότατα ορυκτολογικά συστατικά που διακρίνονται με τη βοήθεια φακού

Οι σχίστες είναι συνήθως προϊόντα του πρώτου στάδιου μεταμόρφωσης αργίλων και πηλών. Μερικές φορές, όμως, προέρχονται και από τη μεταμόρφωση βασαλτών ή άλλων πετρωμάτων.

Διακρίνονται σε διάφορους τύπους, όπως σχίστες που χρησιμοποιούνται σε στέγες, σχίστες-άβακες (οι παλιές σχολικές πλάκες) κ.ά.

Στους σχίστες, τα φυλλώδη ορυκτά έχουν διάταξη παράλληλη στην οποία οφείλεται και η σαφής σχιστοφυής όψη του πετρώματος. Το χρώμα τους ποικίλλει και μπορεί να είναι μαύρο, γκρίζο, πρασινόφαιο, ερυθρωπό κ.λπ. Οι σχίστες με περαιτέρω μεταμόρφωση έδωσαν τους φυλλίτες.

Οι φυλλίτες είναι πετρώματα μεταμόρφωσης της άνω ζώνης, κυρίως ιζηματογενών πετρωμάτων και ιδιαίτερα αργιλικών σχιστολίθων, των οποίων αποτελούν το πρώτο στάδιο της μεταμόρφωσης. Kύρια ορυκτολογικά συστατικά των φυλλιτών είναι ο χαλαζίας και ο μαρμαρυγίας (σερικίτης). Oι φυλλίτες έχουν συνήθως χρώμα μαύρο, καστανό, φαιό ή πράσινο. Το μαύρο χρώμα τους οφείλεται στην παρουσία ανθρακούχων ουσιών.

Οι σχιστόλιθοι είναι κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα, τα οποία έχουν υποστεί έντονα την επίδραση της μεταμόρφωσης (σχιστοφυής όψη), καθώς σχηματίστηκαν, κυρίως, στη μεσαία και στην κάτω ζώνη της καθολικής μεταμόρφωσης. Το όνομα σχιστόλιθος, άλλωστε, προέρχεται από την ιδιότητα που παρουσιάζει το πέτρωμα να σχίζεται σε πλάκες. Γενικά, οι σχιστόλιθοι, όπως και οι γνεύσιοι, είναι τα κατεξοχήν κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα που συμμετέχουν στη δομή μιας μεταμορφωσιγενούς περιοχής.

Οι δομικές μονάδες των σχιστόλιθων έχουν, γενικά, μέγεθος μικρότερο από εκείνο των γνευσίων και μεγαλύτερο από τους σχίστες και φυλλίτες. Oι χονδρόκοκκοι σχιστόλιθοι μοιάζουν με τους γνεύσιους, πλην όμως διακρίνονται απ’ αυτούς από την απουσία ή παρουσία μικρού ποσοστού αστρίων, ενώ οι λεπτόκοκκοι σχιστόλιθοι συγχέονται με τους σχίστες και φυλλίτες.

Υπάρχουν πολλοί τύποι σχιστόλιθων, που χαρακτηρίζονται γεωλογικά από το επικρατέστερο ορυκτολογικό τους συστατικό, όπως για παράδειγμα μαρμαρυγιακοί, χαλαζιακοί, αμφιβολιτικοί σχιστόλιθοι κ.λπ. Σχιστόλιθοι πλούσιοι σε ασβεστίτη ή δολομίτη συνοδεύουν συνήθως κρυσταλλικούς ασβεστόλιθους (μάρμαρα) και ονομάζονται ασβεστολιθικοί σχιστόλιθοι.

Από τα ορυκτολογικά συστατικά των σχιστολίθων ο χαλαζίας απαντάται σε λεπτές στρωσιγενείς παρεμβολές, το πάχος των οποίων ποικίλλει. Εξάλλου, τα φυλλάρια των μαρμαρυγιών παρουσιάζουν στρωσιγενή διάταξη παράλληλα με τη διεύθυνση που σχίζεται το πέτρωμα. Οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι συνίστανται κυρίως από χαλαζία και μαρμαρυγία και διακρίνονται από τους φυλλίτες μόνο από το μέγεθος των δομικών τους μονάδων. Στους σχιστόλιθους αυτούς, ο μαρμαρυγίας μπορεί να είναι μοσχοβίτης, βιοτίτης, παραγωνίτης (νατριούχος μαρμαρυγίας) ή σερικίτης (ένυδρος μοσχοβίτης).

Οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι προέρχονται κυρίως από μεταμόρφωση ψαμμιτών, πηλιτών, αργίλων, παλαιών τόφφων και εκρηξιγενών πετρωμάτων γρανιτοειδούς ή πορφυριτικού ιστού.

Οι χλωριτικοί, οι κεροστιλβικοί και οι επιδοτιτικοί σχιστόλιθοι προέρχονται κυρίως από βασικά εκρηξιγενή πετρωμάτα, κυρίως περιδοτίτες.

Οι γραφιτικοί σχιστόλιθοι προέρχονται από τη μεταμόρφωση ανθρακούχων ιζημάτων.

Οι γνεύσιοι είναι σχιστώδη μεταμορφωμένα πετρώματα, η ορυκτολογική σύσταση των οποίων μοιάζει με αυτή των γρανιτών. Μερικές φορές η ορυκτολογική σύσταση των γνευσίων μοιάζει με τη σύσταση άλλων εκρηξιγενών πετρωμάτων γρανιτοειδούς ιστού. ‘Ετσι, ανάλογα με την ορυκτολογική σύσταση των γνευσίων σε συνδυασμό με εκείνη των εκρηξιγενών πετρωμάτων από τα οποία προήλθαν, διακρίνονται σε: γρανιτικούς γνευσίους, συηνιτικούς γνευσίους, διοριτικούς γνευσίους κ.λπ.

Oι γνεύσιοι γενικά διακρίνονται σε:

• ορθογνεύσιους, που προέρχονται από τη μεταμόρφωση προϋπαρχόντων πυριγενών πετρωμάτων
• παραγνεύσιους, που προέρχονται από τη μεταμόρφωση ιζηματογενών πετρωμάτων

H διάκριση των ορθογνεύσιων από τους παραγνεύσιους, εκτός από τη μικροσκοπική μεθόδο, μπορεί να γίνει και με χημική ανάλυση. ‘Ετσι, στους ορθογνεύσιους, η χημική ανάλυση δίνει σταθερή περιεκτικότητα πετρογενετικών οξειδίων, ανάλογη με τη μέση περιεκτικότητα των αντίστοιχων εκρηξιγενών πετρωμάτων. Αντίθετα, η χημική ανάλυση των παραγνεύσιων δε δίνει σταθερή περιεκτικότητα πετρογενετικών οξειδίων.

Τα ορυκτολογικά συστατικά των γνευσίων είναι κυρίως χαλαζίας, άστριοι, μαρμαρυγίες, κεροστίλβη, αυγίτης κ.λπ. H άφθονη παρουσία αστρίων, που είναι εμφανείς σε μακροσκοπική εξέταση, χαρακτηρίζει τους περισσότερους γνεύσιους και τους διαχωρίζει από τους σχιστόλιθους.

Γενικά, οι γνεύσιοι είναι πετρώματα της κάτω ζώνης μεταμόρφωσης γι’ αυτό και παρουσιάζουν το μέγιστο βαθμό της μεταμόρφωσης.

Ανάλογα με το επικρατέστερο ορυκτολογικό τους συστατικό διακρίνονται σε διάφορους τύπους, όπως βιοτιτικοί, αμφιβολιτικοί, πυροξενικοί γνεύσιοι κ.λπ.

Oι γνεύσιοι χρησιμοποιούνται για δομικές εφαρμογές, όπως και οι γρανίτες, η σχιστότητά τους, όμως, υποβιβάζει σε πολλές περιπτώσεις την ποιότητά τους ως δομικών υλικών έναντι των γρανιτών.

Οι χαλαζίτες είναι κρυσταλλοσχιτώδη πετρώματα τα οποία προέρχονται από τη μεταμόρφωση χαλαζιακών ψαμμιτών. Tα πετρώματα αυτά είναι συνήθως συμπαγή και πολύ σκληρά (σκληρότητα χαλαζία 7). Οι χαλαζίτες δημιουργούν συνήθως επιφάνεια θραύσης κογχώδη και δεν παρουσιάζουν τη σχιστοφυή όψη των μεταμορφωμένων πετρωμάτων. Πολλές φορές, πάλι, παρουσιάζουν μορφή αδρομερούς χαλαζιακού ψαμμίτη, οι κόκκοι του οποίου είναι συγκολλημένοι με πυριτική ύλη.

Στην περίπτωση που οι χαλαζίτες προέρχονται από μεταμόρφωση αργιλικών ψαμμιτών, αυτοί συνοδεύονται από μαρμαρυγίες, η παρουσία των οποίων οφείλεται στη μεταμόρφωση των εν αναμίξει αργιλικών προϊόντων του ψαμμίτη.

Οι χαλαζίτες αυτοί, λόγω της παρουσίας των μαρμαρυγιών και της ασθενούς σχιστότητας του πετρώματος, της οποίας η όψη τονίζεται εκ του προσανατολισμού των μαρμαρυγιακών φυλλιδίων, καλούνται χαλαζιτικοί σχιστόλιθοι και παρουσιάζουν ομοιότητα με τους μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους.

Οι χαλαζίτες, μερικές φορές, προέρχονται και από τη μεταμόρφωση αστριούχων ψαμμιτών (αρκόζες) και καλούνται αρκοζικοί χαλαζίτες ή αρκοζίτες.

Τα πετρώματα των χαλαζιτών έχουν συνήθως χρώμα ερυθρωπό ή λευκό. Οι ερυθροί χαλαζίτες οφείλουν το χρώμα τους στην παρουσία οξειδίων του σιδήρου, ενώ οι λευκοί χαλαζίτες στερούνται σιδηρούχων οξειδίων.

Αλλα μεταμορφωμένα πετρώματα είναι οι σερπεντινίτες, οι αμφιβολίτες, οι πρασινόλιθοι, καθώς και η σμύριδα.

Μερικές διευκρινίσεις για τους σχιστόλιθους

Στην αγορά διακοσμητικών πετρωμάτων, ως σχιστόλιθοι χαρακτηρίζονται πολλά πετρώματα που έχουν ως κοινό τους χαρακτηριστικό το ότι σχίζονται σχετικά εύκολα σε πλάκες (σχιστόπλακες). Έτσι ως σχιστόλιθοι, με την εμπορική έννοια του όρου, χαρακτηρίζονται πετρώματα με καλή σχιστότητα, όπως οι σχίστες (slates), ορισμένοι γνεύσιοι και φυλλίτες, ορισμένοι ασβεστόλιθοι και ασβεστολιθικοί σχιστόλιθοι (calk – schists), χαλαζίτες, καθώς και λεπτόκκοκα πυροκλαστικά πετρώματα.

Στη γεωλογική ορολογία, ως σχιστόλιθος (schist) χαρακτηρίζεται κάθε σχιστοφυές ισχυρά μεταμορφωμένο πέτρωμα που συνίσταται από τα ορυκτά μοσχοβίτη, χλωρίτη, χαλαζία και άλλα τυπικά ορυκτά που είναι διατεταγμένα σε σχεδόν παράλληλη διάταξη λόγω της ισχυρής μεταμόρφωσης.

Επίσης στην ομάδα των σχιστολίθων κατατάσσονται και οι σχίστες (slates), τα λεπτόκοκκα δηλαδή αργιλώδη πετρώματα, πολύ χαμηλού έως χαμηλού βαθμού μεταμόρφωσης, που λόγω παράλληλης διάταξης των κρυστάλλων τους, ιδιαίτερα των κρυστάλλων μαρμαρυγία, παρουσιάζουν μια πολύ καλή σχιστότητα παράλληλα προς ένα συγκεκριμένο επίπεδο και σχίζονται σε πλάκες λεπτού πάχους και μεγάλης σχετικά επιφάνειας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κάλυψη στεγών.

Στην ίδια ομάδα κατατάσσεται και το γνωστό ιταλικό πέτρωμα ardesia, που είναι ένας ανθρακούχος σχιστόλιθος. Τα τελευταία αυτά πετρώματα είναι διαφορετικά από τους σχετικά συμπαγείς ιζηματογενείς αργιλικούς σχιστόλιθους (shales) που προέρχονται από τη διαγένεση στρωμάτων αργίλων και πηλών και κατά κανόνα παρουσιάζουν σχιστότητα παράλληλα προς το επίπεδο της στρώσης τους (επίπεδο ιζηματογένεσης).

Πηγή: Εκδόσεις Ελληνικό Μάρμαρο