Глина | это… Что такое Глина?
Термины «Глина», «Глины» имеют и другие значения.
Глины четвертичного периода (Эстония)
Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % (мас) оксида кремния (IV) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н2O).
Al2O3 и SiO2 — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.
Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин — серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов.
свойства глин: пластичность, огневая и воздушная усадка, огнеупорность, спекаемость, цвет керамического черепка, вязкость, усушка, пористость, набухание, дисперсность…
Содержание
|
Минералы, содержащиеся в глинах
- Каолинит (Al2O3·2SiO2 ·2H2O)
- Андалузит, дистен и силлиманит (Al2O3·SiO2)
- Галлуазит (Al2O3·SiO2·H2O)
- Гидраргиллит (Al2O3·3H2O)
- Диаспор (Al2O3·H2O)
- Корунд (Al2O3)
- Монотермит (0,2[K2MgCa]0·Al2O3·2SiO2·1,5H2O)
- Монтмориллонит (MgO·Al2O3·3SiO2·1,5H2O)
- Мусковит (K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O)
- Наркит (Al2O3·SiO2·2H2O)
- Пирофиллит (Al2O3·4SiO2·H2O)
Минералы, загрязняющие глины и каолины
- Кварц(SiO2)
- Гипс (CaSO4·2H2O)
- Доломит (MgO·CaO·CO2)
- Кальцит (CaO·CO2
- Глауконит (K2O·Fe2O3·4SiO2·10H2O)
- Лимонит (Fe2O3·3H2O)
- Магнетит (FeO·Fe2O3)
- Марказит (FeS2)
- Пирит (FeS2)
- Рутил (TiO2)
- Серпентин (3MgO·2SiO2·2H2O)
- Сидерит (FeO·CO2)
Происхождение
Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуются каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов.
Некоторые глины осадочного происхождения образуются в процессе местного накопления упомянутых минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей.
Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания.
Применение
Глиняная табличка
Гончарное производство
Глина является основой гончарного, кирпичного производства. В смеси с водой глина образует тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьё имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий.
Техническая керамика
Техническая керамика — большая группа керамических изделий и материалов, получаемых термической обработкой массы заданного химического состава из минерального сырья и других сырьевых материалов высокого качества, которые имеют необходимую прочность, электрические свойства (большое удельное объемное и поверхностное сопротивление, большую электрическую прочность, небольшой тангенс угла диэлектрических потерь).
Производство цемента
Для изготовления цемента сначала добывают известняк и глину из карьеров. Известняк (приблизительно 75 % количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25 % смеси). Дозировка исходных материалов является чрезвычайно трудным процессом, так как содержание извести должно отвечать заданному количеству с точностью до 0,1 %.
Эти соотношения определяются в специальной литературе понятиями «известковый», «кремнистый» и «глиноземистый» модули. Поскольку химический состав исходных сырьевых материалов вследствие зависимости от геологического происхождения постоянно колеблется, легко понять, как сложно поддерживать постоянство модулей. На современных цементных заводах хорошо зарекомендовало себя управление с помощью ЭВМ в комбинации с автоматическими методами анализа.
Правильно составленный шлам, подготовленный в зависимости от избранной технологии (сухой или мокрый метод), вводится во вращающуюся печь (длиной до 200 м и диаметром до 2—7 м) и обжигается при температуре около 1450 °C — так называемой температуре спекания.
При этой температуре материал начинает оплавляться (спекаться), он покидает печь в виде более или менее крупных комьев клинкера (называемого иногда и портландцементным клинкером). Происходит обжиг.
В результате этих реакций образуются клинкерные материалы. После выхода из вращающейся печи клинкер попадает в охладитель, где происходит его резкое охлаждение от 1300 до 130 °C. После охлаждения клинкер измельчается с небольшой добавкой гипса (максимум 6 %). Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм. Его лучше иллюстрировать понятием «удельная поверхность». Если просуммировать площадь поверхности зёрен в одном грамме цемента, то в зависимости от толщины помола цемента получатся значения от 2000 до 5000 см² (0,2—0,5 м²). Преобладающая часть цемента в специальных емкостях перевозится автомобильным или железнодорожным транспортом. Все перегрузки производятся пневматическим способом. Меньшая часть цементной продукции доставляется во влаго- и разрывостойких бумажных мешках. Хранится цемент на стройках преимущественно в сыпучем и сухом состояниях.
Применение в медицине и косметологии
Чаще всего в медицине и косметике используют каолин.
- Глина используется в медицине, например, глина входит в состав некоторых лечебных мазей, противодиарейных средств (в препарат Неоинтестопан и др.).
- В косметике глина является основой масок, некоторых мазей.
- Лечебные глины и грязи
широко используются в курортолечении кожных, гинекологических болезней, заболеваний опорно-двигательного аппарата
- Белая глина может использоваться в качестве противоядия благодаря своим сорбентным свойствам (попугаи ара извест
Съедобная глина
Основная статья: Геофагия
- пищевые добавки в корм скоту (глина монтмориллонитовая)
- для подкрашивания блюд в кулинарии — левкасная глина.
Виды глины
Различают несколько разновидностей глины. Каждая из них используется по-своему. Глину с числом пластичности от 0,17 до 0,27 называют лёгкой, свыше 0,27 — тяжёлой.
Большую часть добываемых и поступающих в лмаьмаленяется в целлюлозно-бумажной промышленности и в производстве фарфора и огнеупорных изделий. Вторыми по важности материалами являются обычная строительная глина и глинистый сланец. Огнеупорная глина идет на изготовление огнеупорного кирпича и других жаропрочных изделий.
Важное место среди видов глин занимает бентонит. Считают, что эта глина образовалась в результате химического распада вулканического пепла. При погружении в воду она разбухает, увеличивая свой объём в несколько раз. В основном она используется в буровых растворах при бурении скважин.
Сукновальная глина ценится за её отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Фильтры из сукновальной глины применяются при очистке растительных и минеральных масел.
Гончарная глина, именуемая также комовой, находит применение при изготовлении посуды. Глина или глинистый сланец представляет собой важное сырье, которое вместе с известняком используется в производстве портландцемента.
Наиболее распространёнными в природе являются: красная глина, белая глина (каолин), глина из песчаника. Сорта глины — для производства фарфора, фаянса и огнеупорных изделий — каолин.
Религия
В Библии говорится, что, первый человек был сотворён Богом из глины (в Синодальном переводе — «из праха земного», Быт 2, 7).
Библейский рассказ о сотворении Адама и Евы, грехопадении и изгнании их из рая (книга Бытия, I—V) породил обширную литературу апокрифического характера. Наиболее крупным памятником этого рода является так называемая «Адамова книга», в которой описана жизнь Адама и Евы после изгнания из рая.
Известный книжный, часто ироничный или пренебрежительный, фразеологизм «колосс на глиняных ногах», означающий что-либо величественное, могущественное с виду, но по существу слабое, легко разрушающееся, также восходит к библейскому рассказу о вавилонском царе Навуходоносоре, которому приснился зловещий сон. Он увидел огромного истукана, у которого голова была из золота, грудь и руки из серебра, живот и бедра — из меди, колени — из железа, а ноги — из глины.
Камень, упавший с горы, ударил колосса по глиняным ногам, и тот обратился в прах. Царь собрал жрецов и прорицателей, но никто не смог правильно истолковать его сон, кроме еврейского пророка Даниила, который истолковал этот сон как роковое предзнаменовение грядущего разрушения и гибели Вавилонского царства под ударами персов.
Известно ещё одно существо — пражский Голем, персонаж еврейской мифологии, человек из неживой материи — глины, оживлённый каббалистами с помощью тайных знаний.
Литература
- Долорс Росс. Керамика: техника. Приёмы. Изделия./Пер. с нем. Ю. О. Бем. — М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2003..
Ссылки
- Статья о глинах в GeoWiki
- Виды глиняных масс
Обломочные горные породы
| Группа пород | Размер обломков | Не сцементированные | Сцементированные | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Окатанные | Не окатанные | Окатанные | Не окатанные | ||
| Грубообломочные породы или псефиты | 10 — 1 м | Глыбовые валуны | Глыбы | — | — |
| 1 м — 10 см | Валуны | Отломы (блоки) | Валунный конгломерат | Отломовая (блоковая) брекчия | |
| Галька | Щебень | Галечниковые конгломераты | Щебеночные брекчии | ||
| 1 см — 2 мм | Гравий | Дресва | Гравелиты | Дресвяники | |
| Песчаные породы или псаммиты | 2,0 — 0,05 мм | Пески | Песчаники | ||
| Пылеватые породы или алевриты | 0,05 — 0,005 мм | Алевриты | Алевролиты | ||
| Глинистые породы или пелиты | менее 0,005 мм | Илы, глины | Глины, аргиллиты | ||
Глина | это.
.. Что такое Глина?Термины «Глина», «Глины» имеют и другие значения.
Глины четвертичного периода (Эстония)
Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % (мас) оксида кремния (IV) (SiO 2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н2O).
Al2O3 и SiO2 — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.
Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин — серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов.
Окраска обусловлена примесями ионов — хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтый цвет) или 2 (зеленый, синеватый).
свойства глин: пластичность, огневая и воздушная усадка, огнеупорность, спекаемость, цвет керамического черепка, вязкость, усушка, пористость, набухание, дисперсность…
Содержание
|
Минералы, содержащиеся в глинах
- Каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O)
- Андалузит, дистен и силлиманит (Al2O3·SiO2)
- Галлуазит (Al2O3·SiO2·H2O)
- Гидраргиллит (Al2O3·3H2O)
- Диаспор (Al 2O3·H2O)
- Корунд (Al2O3)
- Монотермит (0,2[K2MgCa]0·Al2O3·2SiO2·1,5H2O)
- Монтмориллонит (MgO·Al2O3·3SiO2·1,5H2O)
- Мусковит (K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O)
- Наркит (Al2O3·SiO2·2H2O)
- Пирофиллит (Al2O3·4SiO2·H2O)
Минералы, загрязняющие глины и каолины
- Кварц(SiO2)
- Гипс (CaSO4·2H2O)
- Доломит (MgO·CaO·CO2)
- Кальцит (CaO·CO2)
- Глауконит (K2O·Fe2O3·4SiO2·10H2O)
- Лимонит (Fe2O3·3H2O)
- Магнетит (FeO·Fe2O3)
- Марказит (FeS2)
- Пирит (FeS
- Рутил (TiO2)
- Серпентин (3MgO·2SiO2·2H2O)
- Сидерит (FeO·CO2)
Происхождение
Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуются каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов.
Некоторые глины осадочного происхождения образуются в процессе местного накопления упомянутых минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей.
Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания.
Применение
Глиняная табличка
Гончарное производство
Глина является основой гончарного, кирпичного производства. В смеси с водой глина образует тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьё имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий.
Техническая керамика
Техническая керамика — большая группа керамических изделий и материалов, получаемых термической обработкой массы заданного химического состава из минерального сырья и других сырьевых материалов высокого качества, которые имеют необходимую прочность, электрические свойства (большое удельное объемное и поверхностное сопротивление, большую электрическую прочность, небольшой тангенс угла диэлектрических потерь).
Производство цемента
Для изготовления цемента сначала добывают известняк и глину из карьеров. Известняк (приблизительно 75 % количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25 % смеси). Дозировка исходных материалов является чрезвычайно трудным процессом, так как содержание извести должно отвечать заданному количеству с точностью до 0,1 %.
Эти соотношения определяются в специальной литературе понятиями «известковый», «кремнистый» и «глиноземистый» модули. Поскольку химический состав исходных сырьевых материалов вследствие зависимости от геологического происхождения постоянно колеблется, легко понять, как сложно поддерживать постоянство модулей. На современных цементных заводах хорошо зарекомендовало себя управление с помощью ЭВМ в комбинации с автоматическими методами анализа.
Правильно составленный шлам, подготовленный в зависимости от избранной технологии (сухой или мокрый метод), вводится во вращающуюся печь (длиной до 200 м и диаметром до 2—7 м) и обжигается при температуре около 1450 °C — так называемой температуре спекания.
При этой температуре материал начинает оплавляться (спекаться), он покидает печь в виде более или менее крупных комьев клинкера (называемого иногда и портландцементным клинкером). Происходит обжиг.
В результате этих реакций образуются клинкерные материалы. После выхода из вращающейся печи клинкер попадает в охладитель, где происходит его резкое охлаждение от 1300 до 130 °C. После охлаждения клинкер измельчается с небольшой добавкой гипса (максимум 6 %). Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм. Его лучше иллюстрировать понятием «удельная поверхность». Если просуммировать площадь поверхности зёрен в одном грамме цемента, то в зависимости от толщины помола цемента получатся значения от 2000 до 5000 см² (0,2—0,5 м²). Преобладающая часть цемента в специальных емкостях перевозится автомобильным или железнодорожным транспортом. Все перегрузки производятся пневматическим способом. Меньшая часть цементной продукции доставляется во влаго- и разрывостойких бумажных мешках. Хранится цемент на стройках преимущественно в сыпучем и сухом состояниях.
Применение в медицине и косметологии
Чаще всего в медицине и косметике используют каолин.
- Глина используется в медицине, например, глина входит в состав некоторых лечебных мазей, противодиарейных средств (в препарат Неоинтестопан и др.).
- В косметике глина является основой масок, некоторых мазей.
- Лечебные глины и грязи
широко используются в курортолечении кожных, гинекологических болезней, заболеваний опорно-двигательного аппарата
- Белая глина может использоваться в качестве противоядия благодаря своим сорбентным свойствам (попугаи ара извест
Съедобная глина
Основная статья: Геофагия
- пищевые добавки в корм скоту (глина монтмориллонитовая)
- для подкрашивания блюд в кулинарии — левкасная глина.
Виды глины
Различают несколько разновидностей глины. Каждая из них используется по-своему. Глину с числом пластичности от 0,17 до 0,27 называют лёгкой, свыше 0,27 — тяжёлой.
Большую часть добываемых и поступающих в лмаьмаленяется в целлюлозно-бумажной промышленности и в производстве фарфора и огнеупорных изделий. Вторыми по важности материалами являются обычная строительная глина и глинистый сланец. Огнеупорная глина идет на изготовление огнеупорного кирпича и других жаропрочных изделий.
Важное место среди видов глин занимает бентонит. Считают, что эта глина образовалась в результате химического распада вулканического пепла. При погружении в воду она разбухает, увеличивая свой объём в несколько раз. В основном она используется в буровых растворах при бурении скважин.
Сукновальная глина ценится за её отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Фильтры из сукновальной глины применяются при очистке растительных и минеральных масел.
Гончарная глина, именуемая также комовой, находит применение при изготовлении посуды. Глина или глинистый сланец представляет собой важное сырье, которое вместе с известняком используется в производстве портландцемента.
Наиболее распространёнными в природе являются: красная глина, белая глина (каолин), глина из песчаника. Сорта глины — для производства фарфора, фаянса и огнеупорных изделий — каолин.
Религия
В Библии говорится, что, первый человек был сотворён Богом из глины (в Синодальном переводе — «из праха земного», Быт 2, 7).
Библейский рассказ о сотворении Адама и Евы, грехопадении и изгнании их из рая (книга Бытия, I—V) породил обширную литературу апокрифического характера. Наиболее крупным памятником этого рода является так называемая «Адамова книга», в которой описана жизнь Адама и Евы после изгнания из рая.
Известный книжный, часто ироничный или пренебрежительный, фразеологизм «колосс на глиняных ногах», означающий что-либо величественное, могущественное с виду, но по существу слабое, легко разрушающееся, также восходит к библейскому рассказу о вавилонском царе Навуходоносоре, которому приснился зловещий сон. Он увидел огромного истукана, у которого голова была из золота, грудь и руки из серебра, живот и бедра — из меди, колени — из железа, а ноги — из глины.
Камень, упавший с горы, ударил колосса по глиняным ногам, и тот обратился в прах. Царь собрал жрецов и прорицателей, но никто не смог правильно истолковать его сон, кроме еврейского пророка Даниила, который истолковал этот сон как роковое предзнаменовение грядущего разрушения и гибели Вавилонского царства под ударами персов.
Известно ещё одно существо — пражский Голем, персонаж еврейской мифологии, человек из неживой материи — глины, оживлённый каббалистами с помощью тайных знаний.
Литература
- Долорс Росс. Керамика: техника. Приёмы. Изделия./Пер. с нем. Ю. О. Бем. — М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2003..
Ссылки
- Статья о глинах в GeoWiki
- Виды глиняных масс
Обломочные горные породы
| Группа пород | Размер обломков | Не сцементированные | Сцементированные | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Окатанные | Не окатанные | Окатанные | Не окатанные | ||
| Грубообломочные породы или псефиты | 10 — 1 м | Глыбовые валуны | Глыбы | — | — |
| 1 м — 10 см | Валуны | Отломы (блоки) | Валунный конгломерат | Отломовая (блоковая) брекчия | |
| 10 — 1 см | Галька | Щебень | Галечниковые конгломераты | Щебеночные брекчии | |
| 1 см — 2 мм | Гравий | Дресва | Гравелиты | Дресвяники | |
| Песчаные породы или псаммиты | 2,0 — 0,05 мм | Пески | Песчаники | ||
| Пылеватые породы или алевриты | 0,05 — 0,005 мм | Алевриты | Алевролиты | ||
| Глинистые породы или пелиты | менее 0,005 мм | Илы, глины | Глины, аргиллиты | ||
Типы горных пород
Мрамор
Когда известняк, осадочная порода, закапывается глубоко в землю на миллионы лет, тепло и давление могут превратить его в метаморфическую породу, называемую мрамором.
Мрамор прочен и может быть отполирован до красивого блеска. Он широко используется для зданий и статуй. Как видно на фото, мрамор имеет очень блестящий блеск. Он бывает разных цветов, таких как белый, розовый, серый, красный, желтый или черный.
Базальт
Базальт — твердая вулканическая порода черного цвета. Базальт является наиболее распространенным типом горных пород в земной коре.
В зависимости от способа извержения базальт может быть твердым и массивным (рис. 1) или рассыпчатым и полным пузырьков (рис. 2).
Рис. 1.
Рис. 2.
Шифер
Сланец — это метаморфическая горная порода, которая образуется, когда сланцы и глины подвергаются сильному давлению и нагреваются внутри земли в течение миллионов лет. Как и сланец, он распадается на пласты, а значит, имеет хорошую спайность. Сланец обычно серый или черный и используется для изготовления классных досок и кровельной черепицы.
Известняк
Известняк – это осадочная горная порода. Он образован слоями мелких кусков горной породы и камней, плотно спрессованных друг с другом. Камень формируется во влажных местах, что означает, что он также содержит раковины и отходы жизнедеятельности организмов, живущих в воде. Известняковые пещеры образуются, когда дождевая вода просачивается через трещины в известняковой породе и растворяет ее. Известняк превращается в мрамор из метаморфической породы, когда он подвергается сильному давлению и нагреву.
Использование известняка
Известняк важен для производства цемента.
Используется в производстве стекла.
Слои известнякового щебня укладывают под дорогами и под железнодорожными путями.
Помогает очищать питьевую воду и очищать сточные воды.
Удобрение, используемое фермерами, содержит измельченный известняк.
Это пища для растений и полезна для почвы.
Корм для животных также содержит некоторое количество известняка.
Гнейс
Гнейс — это тип метаморфической породы, которая образуется, когда осадочная или магматическая порода подвергается воздействию экстремальных температур и давления. Когда это происходит, практически не остается следов исходной породы. Гнейсовые породы характеризуются расположением минералов в длинные полосы. Гнейс отличается от других пород, имеющих полосы, потому что его минералы распределены неравномерно, поэтому полосы имеют разную ширину.
Использование:
Гнейс также использовался для строительства зданий и надгробий.
Конгломерат
Конгломератная порода представляет собой тип осадочной породы. Он состоит из крупных округлых обломков горных пород, содержащихся в более мелкозернистой матрице отложений. Крупные фрагменты, известные как обломков , могут быть разных размеров, но все они должны быть больше двух миллиметров в диаметре, чтобы породу можно было классифицировать как конгломерат.
Хотя конгломерат и интересен, он не самый полезный в мире тип горной породы. Ему не хватает очарования гранита или прочности сланца. Но с одной вещью он справляется очень хорошо — остается самим собой. Помните, насколько она похожа на подъездную дорожку из бетонного заполнителя? Ну, конгломерат действительно можно использовать в производстве бетона.
Сланец
Сланцевые породы состоят из частиц размером с глину и имеют слоистый вид. Они представляют собой тип осадочной породы. Сланец — это самая распространенная горная порода на Земле. Обычно они встречаются в районах, где мягкие воды отложили отложения, которые уплотнились. Сланец обычно формируется пластами. Глина является ключевым компонентом сланцевой породы. После образования сланец обычно откладывается в озера и реки медленно движущейся водой. Сланец, который подвергается воздействию сильной жары и давления, может превратиться в сланец.
Песчаник
Песчаник – это разновидность осадочной породы.
Он образуется, когда песчинки уплотняются вместе в течение очень длительного периода времени. Обычно в этом песке много кварца, но он также может содержать другие минералы и материалы. Песчаник бывает разных цветов, включая красный, желтый, серый и коричневый. Песчаник может образовываться под водой или на суше.
Использование
Песчаник использовался для строительства зданий, статуй и фонтанов.
Гранит
Гранит – это магматическая горная порода, состоящая в основном из двух минералов: кварца и полевого шпата. Это навязчивая порода, а это означает, что она кристаллизовалась из магмы, остывшей глубоко под поверхностью земли. Граниты обычно имеют грубую текстуру (отдельные минералы видны без увеличения), потому что магма медленно остывает под землей, что позволяет расти более крупным кристаллам. Это самая распространенная магматическая порода.
Применение
Гранит используется в строительстве для самых разных целей, от простого строительства до красивых полированных столешниц.
Обсидиан
Обсидиан Камень — это изверженные породы, которые образуются, когда лава быстро остывает над землей. В результате камень остыл так быстро, что кристаллы не успели сформироваться. Обсидиан представляет собой вулканическое стекло с гладкой и однородной структурой. Обсидиан может образовываться только вблизи действующих вулканов.
Использование
Обсидиан обычно используется во время хирургических процедур, потому что он часто острее, чем традиционные хирургические инструменты.
Обсидиан используется как драгоценный камень в ювелирных изделиях.
Пемза
Пемза – это изверженная магматическая порода, образовавшаяся в результате извержений вулканов. Экструзивный означает, что он формируется за пределами вулкана (в отличие от магматического очага внутри вулкана), и в результате магма быстро остывает после выхода из вулкана.
В них можно увидеть небольшие пузырьки воздуха. Эта порода настолько легкая, что многие камни из пемзы могут плавать в воде. Пемза на самом деле является своего рода стеклом, а не смесью минералов.
Использование
Довольно часто используется в качестве декоративного ландшафтного камня. Измельченный в порошок, он используется в качестве абразива в полиролях и мылах.
Сланец
Сланец — это метаморфическая горная порода, содержащая чешуйки слюды. Сланец может возникать как осадочная порода или магматическая порода. Крупные кристаллы заставляют сланцевые породы отражать много света, что придает им очень блестящий вид. Он состоит из глинистых минералов.
6.1 Обломочные осадочные породы – физическая геология
Глава 6 Отложения и осадочные породы
Класт — это фрагмент горной породы или минерала размером от менее микрона [1] (слишком мал, чтобы его можно было увидеть) до размера многоквартирного дома.
Различные типы обломков показаны на рис. 5.12 и в упражнении 5.3. Меньшие, как правило, состоят из одного минерального кристалла, а более крупные, как правило, состоят из кусков породы. Как мы видели в главе 5, большинство обломков размером с песок состоят из кварца, потому что кварц более устойчив к атмосферным воздействиям, чем любой другой распространенный минерал. Большинство обломков размером меньше песка (<1/16 мм) состоят из глинистых минералов. Большинство обломков крупнее песка (> 2 мм) являются настоящими обломками породы, и обычно это могут быть мелкозернистые породы, такие как базальт или андезит, или, если они крупнее, крупнозернистые породы, такие как гранит или гнейс.
Классификация по крупности
Геологи, изучающие отложения и осадочные породы, используют шкалу размера зерен Уддена-Вентворта для описания размеров зерен в этих материалах (таблица 6.1).
| Описание | Диапазон размеров в мм | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| из | до | ||||
| Валун | большой | 1 024 | без ограничений | ||
| средний | 512 | 1024 | |||
| маленький | 256 | 512 | |||
| Булыжник | большой | 128 | 256 | ||
| маленький | 64 | 128 | |||
| Галька (гранулы) | очень грубый | 32 | 64 | ||
| грубый | 16 | 32 | |||
| средний | 8 | 16 | |||
| штраф | 4 | 8 | Размер в микронах | ||
| очень тонкий | 2 | 4 | из | – | |
| Песок | очень грубый | 1 | 2 | 1000 | 2 000 |
| грубый | 0,5 | 1 | 500 | 1000 | |
| средний | 0,25 | 0,5 | 250 | 500 | |
| штраф | 0,125 | 0,25 | 125 | 250 | |
| очень тонкий | 0,063 | 0,125 | 63 | 125 | |
| Ил | очень грубый | 32 | 63 | ||
| грубый | 16 | 32 | |||
| средний | 8 | 16 | |||
| хорошо | 4 | 8 | |||
| в сравнении со штрафом | 2 | 4 | |||
| Глина | глина | 0 | 2 | ||
Существует шесть основных категорий размера зерна; пять разбиты на подкатегории, за исключением глины .
Пределы диаметра для каждой последующей подкатегории в два раза больше, чем для подкатегории. В общем, валун больше тостера и его трудно поднять. Верхнего предела размера валуна нет. [2] Маленький булыжник уместится в одной руке, большой – в двух. Камешек можно легко бросить. Меньшие — известные как гранулы — размером с гравий, но вы все равно можете бросить один. Но вы не можете выбросить ни одной песчинки песка . Размер песка варьируется от 2 мм до 0,063 мм, и его ключевая характеристика заключается в том, что он ощущается «песочным» или зернистым между пальцами — так ощущаются даже самые мелкие песчинки. Ил по существу слишком мал, чтобы отдельные зерна были видны, и в то время как песок кажется вашим пальцам песчаным, ил ощущается пальцами гладким, но песчаным во рту. Глина настолько хороша, что кажется гладкой даже во рту.
Упражнение 6.1 Опишите отложения на пляже
При условии, что ваш ландшафт в настоящее время не покрыт глубоким снегом, посетите ближайший пляж — берег океана, озеро или отмель на реке — и внимательно осмотрите по размеру и форме пляжных отложений.
Это песок, галька или булыжники? Если они не слишком тонкие, вы сможете определить, хорошо ли они закруглены или более угловаты.
Пляж на изображении находится в Сечелте, Британская Колумбия. Хотя обломки бывают разных размеров, в основном они состоят из хорошо округлых булыжников с вкраплениями гальки. Этот пляж подвержен сильной волновой активности, особенно когда ветры дуют через пролив Джорджия с юга. Это объясняет, почему обломки относительно крупные и хорошо округлые.
Если бросить гранулу в стакан с водой, она быстро опустится на дно (менее чем за полсекунды). Если в тот же стакан бросить песчинку, она будет тонуть медленнее (секунда или две в зависимости от размера). Песчинке потребуется несколько секунд, чтобы добраться до дна, а частица мелкой глины может никогда туда не попасть. Скорость осаждения определяется балансом между силой тяжести и трением, как показано на рис. 6.3.
Рисунок 6.3 Две силы, действующие на песчинку в воде.
Гравитация толкает его вниз, а трение между зерном и водой сопротивляется этой направленной вниз силе. Крупные частицы оседают быстро, потому что сила гравитации (которая пропорциональна массе и, следовательно, объему частицы) намного больше, чем сила трения (которая пропорциональна площади поверхности частицы). Для мелких частиц она лишь немного больше, поэтому они оседают медленно.Один из ключевых принципов осадочной геологии состоит в том, что способность движущейся среды (воздуха или воды) перемещать осадочные частицы и поддерживать их движение зависит от скорости потока. Чем быстрее течет среда, тем более крупные частицы она может перемещать. Это показано на рис. 6.4. Части реки движутся быстрее, чем другие части, особенно там, где уклон наибольший, а русло узкое. Скорость течения реки меняется не только от места к месту, но и от сезона к сезону.
Во время пикового расхода [3] в этом месте уровень воды достаточно высок, чтобы течь над насыпью справа, и он течет достаточно быстро, чтобы сдвинуть валуны, которые невозможно сдвинуть во время низкого стока.
Обломки рек перемещаются несколькими способами, как показано на рис. 6.5. Большой пластовых наносов обломков толкают (тягой) или отскакивают по дну (сальтация), в то время как более мелкие обломки подвешены в воде и удерживаются там турбулентностью течения. При изменении скорости потока обломки разного размера могут либо включаться в поток, либо откладываться на дне. В разных местах вдоль реки всегда отлагаются некоторые обломки, некоторые остаются на месте, а некоторые подвергаются эрозии и переносу. Это меняется со временем, поскольку сток реки меняется в зависимости от меняющихся погодных условий.
Другие среды переноса наносов, такие как волны, океанские течения и ветер, действуют по аналогичным принципам, при этом скорость потока является ключевым фактором, контролирующим перенос и отложение.
Обломочные отложения отлагаются в самых разных средах, включая ледники, обрушения склонов, реки — как быстрые, так и медленные, озера, дельты и океаны — как на мелководье, так и на глубине. В зависимости от размера зерен, в частности, они могут в конечном итоге образовывать породы от мелкого аргиллита до грубой брекчии и конгломерата.
Литификация — это термин, используемый для описания ряда различных процессов, происходящих в осадочных отложениях с целью их превращения в твердую горную породу. Одним из таких процессов является захоронение другими отложениями, что приводит к уплотнению материала и удалению части промежуточных воды и воздуха.
После этой стадии все отдельные обломки соприкасаются друг с другом. Цементация — процесс кристаллизации минералов в порах между мелкими обломками, а также в местах соприкосновения более крупных обломков (размером с песок и крупнее). В зависимости от давления, температуры и химических условий эти кристаллы могут включать кальцит, гематит, кварц, глинистые минералы или ряд других минералов.
Характеристики и отличительные признаки обломочных осадочных пород приведены в таблице 6.2. Грязевая порода состоит не менее чем на 75% из фрагментов размером с алеврит и глину. Если в нем преобладает глина, его называют аргиллит . Если он показывает признаки слоистости или тонкой слоистости, это сланец ; в противном случае это аргиллит. Грязевые породы образуются в средах с очень низким энергопотреблением, таких как озера, заводи рек и глубокие океанские глубины.
| Группа | Примеры | Характеристики |
|---|---|---|
| Грязь | аргиллит | >75% ила и глины, неслоистые |
| сланец | >75% алеврита и глины, тонкослоистые | |
| Уголь | преобладают фрагменты частично разложившегося растительного материала, часто заключенные между слоями песчаника или илистых пород | |
| Песчаник | кварцевый песчаник | преобладает песок, >90% кварца |
| аркоз | преобладает песок, >10% полевого шпата | |
| каменная вакка | преобладает песок, >10% обломков горных пород, >15% ил и глина | |
| Конгломерат | преобладают округлые обломки размером с гальку и крупнее | |
| Брекчия | преобладают угловатые обломки, размером с гальку и крупнее |
Большая часть угля образуется в речных или дельтовых средах, где наблюдается активный рост растительности и где разлагающиеся растительные остатки скапливаются в долгоживущих болотах с низким уровнем кислорода.
Чтобы избежать окисления и разложения, органическое вещество должно оставаться под водой в течение столетий или тысячелетий, пока оно не покроется новым слоем илистых или песчаных отложений.
Важно отметить, что в некоторых учебниках уголь описывается как «органическая осадочная порода». В этой книге уголь отнесен к обломочным породам по двум причинам: во-первых, потому что он состоит из фрагментов органического вещества; и, во-вторых, потому, что угольные пласты (осадочные слои) почти всегда переслаиваются с прослоями обломочных пород, таких как глинистые породы или песчаники. Другими словами, уголь накапливается в средах, где накапливаются другие обломочные породы.
Стоит подробнее рассмотреть различные типы песчаника, потому что песчаник является распространенной и важной осадочной породой. Типичные составы песчаника показаны на рис. 6.6. Срок аренит относится к так называемому чистому песчанику, то есть песчанику с содержанием ила и глины менее 15%.
Если рассматривать только зерна размером с песок, арениты, содержащие 90% и более кварца, называются кварцевыми аренитами. Если они содержат более 10% полевого шпата и больше полевого шпата, чем обломки породы, их называют полевошпатовыми аренитами или аркозовыми аренитами (или просто аркозами ). Если они содержат более 10 % обломков горных пород и обломков горных пород больше, чем полевого шпата, то они являются каменными [4] арениты . Песчаник с содержанием ила или глины более 15% называется wacke (произносится как wackie ). Используются термины кварцевая вакка , литическая вакка и полевошпатовая вакка . Другое название каменной вакки — граувакка .
Некоторые примеры песчаников, увеличенные в тонком шлифе, показаны на рис. 6.7. (Тонкий срез представляет собой горную породу, нарезанную достаточно тонко, чтобы через нее мог проникать свет.
)
Обломочные осадочные породы, в которых значительная часть обломков крупнее 2 мм, известны как конгломерат , если обломки хорошо окатаны, и брекчия , если они угловатые. Конгломераты образуются в высокоэнергетических средах, где частицы могут округляться, например, в реках с быстрым течением. Брекчии обычно образуются там, где частицы не переносятся на значительное расстояние в воде, например, в аллювиальных конусах выноса и осыпных склонах. Некоторые примеры обломочных осадочных пород показаны на рис. 6.8.
Рис. 6.6 Составной треугольник для аренитовых песчаников с тремя наиболее распространенными компонентами зерен песка: кварцем, полевым шпатом и обломками горных пород. Арениты содержат менее 15% ила или глины. Песчаники с содержанием алеврита и глины более 15% называются вакками (например, кварцевые вакки, литические вакки). Рисунок 6.7. Фотографии шлифов трех типов песчаника. Некоторые минералы помечены: Q=кварц, F=полевой шпат и L=литит (обломки горных пород).
Кварцевый аренит и аркоз имеют относительно небольшое количество алевритово-глинистой матрицы, в то время как каменные вакки имеют обильную матрицу. Рисунок 6.8 Примеры различных обломочных осадочных пород.Упражнение 6.2 Классификация песчаников
В таблице ниже показаны увеличенные тонкие срезы трех песчаников вместе с описанием их состава. Используя Таблицу 6.1 и Рисунок 6.6, найдите подходящее название для каждой из этих пород.
| Увеличенный тонкий срез | Описание | Имя скалы? |
|---|---|---|
| Зерна размером с угловатый песок примерно на 85% состоят из кварца и на 15% из полевого шпата. Ил и глина составляют менее 5% породы. | ||
| Округлые зерна размером с песок примерно на 99% состоят из кварца и на 1% из полевого шпата. Ил и глина составляют менее 2% породы. | ||
Зерна размером с угловатый песок примерно на 70 % состоят из кварца, на 20 % из камня и на 10 % из полевого шпата. |