В соответствии с современными геологическими представлениями земной шар состоит из нескольких оболочек – геосфер, различающихся по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам (рис. I): ядра (в центре), мантии, земной коры, гидросферы и атмосферы. Внешняя часть ядра находится в жидком состоянии, в то время как внутренняя часть ядра, мантия и земная кора представляют собой твердые оболочки.
Внешний слой «твердой» Земли, включающий земную кору и верхнюю часть мантии (общей глубиной до 100 км), называют литосферой, что в переводе с латинского языка означает «каменная оболочка». В строении земной коры различают три слоя: верхний – осадочный (0—20 км), средний – гранитный (10—40 км) и нижний—базальтовый (10—70 км).
Общий объем земной коры составляет лишь 1,5 % земного шара, но, несмотря на это, именно земная кора, а точнее ее верхний слой, представляет наибольший интерес для человечества, так как является источником промышленного минерального сырья.
Земная кора сложена геологическими телами, состоящими из горных пород. Под горными породами понимают природные агрегаты (механические сочетания) минералов более или менее постоянного состава В свою очередь минералами (от латинского минера – руда) называют природные тела, примерно однородные по химическому составу и физическим свойствам. Горные породы, состоящие из одного минерала, называются мономинеральными, из нескольких – полиминеральными.
Известно около тысячи видов горных пород, из которых более широкое распространение получили полиминеральные породы, например гранит, состоящий из полевого шпата, кварца и слюды. К моно- минеральным породам можно отнести мрамор, состоящий только из минерала кальцита (без учета незначительных примесей).
Рис. 1. Схематическое строение земного шара
Минералогический и химический составы, структуру, распространение, классификацию и условия образования горных пород изучает наука петрография (от греческих слов петра – камень и графо – пишу, т. е. описание камня). Изучение видов, происхождения, строения и свойств горных пород позволяет оценить качество и определить рациональные области применения каменных материалов, в том числе и облицовочных материалов из природного камня.
В зависимости от условий образования все горные породы подразделяются на три группы: изверженные, или магматические (первичные), осадочные (вторичные) и видоизмененные, или метаморфические (от греческого метаморфо – превращать). Эта классификация горных пород называется генетической (от греческого генезис – происхождение).
Примерное распределение указанных ( пород в земной коре следующее: изверженные – 95 % общего объема земной коры, метаморфические – 4%, осадочные – 1 %; последние занимают около 3/4 площади всей поверхности суши.
Рис. 2. Генетическая классификация горных пород
Генетическая классификация горных пород, получивших наибольшее применение в строительстве, приведена на рис. 2.
Классифицированные выше горные породы относятся к нерудным полезным ископаемым и в основном составляют материально-сырьевую базу промышленности по добыче и обработке облицовочных материалов из природного камня. Все они, как правило, имеют красивый цвет и рисунок, воспринимают обработку, придающую им соответствующие размеры и декоративную фактуру, пригодны по своим физико-механическим свойствам для использования в облицовках зданий и сооружений.