Сланец горная порода: Что такое сланцевая порода и как она образуется? Свойства сланца

Сланец — горная порода, виды и свойства сланцевых пород

Сланец постепенно становится одним из наиболее востребованных отделочных материалов. Непривлекательный при первом рассмотрении камень способен стать образцом элегантности. Благодаря рельефной матовой поверхности и неброской оттеночной гамме создается впечатление натуральной бархатистости. Самыми популярными являются черные и темные серые породы. Иногда в природе можно встретить пурпурные, серо-бежевые, серо-зеленые и бурые экземпляры. В отличие от иных горных камней, сланцу не нужна полировка, лощение и иные аналогичные мероприятия.

Данная горная порода имеет слоистую структуру. Все слои без труда отделяются и образуют плиты разной толщины (10-1000 мм). Расколотые сланцевые плиты отличаются высокой стойкостью и долговечностью и по прочности сопоставимы с гранитными.

Свойства материала

Главными достоинствами сланца как строительного материала являются:

• повышенная тепло- и звукоизоляция;
• пластичность;
• долговечность;
• пожароустойчивость;
• низкое поглощение влаги;
• антикоррозийность;
• экологическая чистота;
• устойчивость к агрессивным воздействиям внешней среды.

Исторические факты

Широкая популярность сланца у строителей и дизайнеров во многом объясняется простотой его добычи. Впервые камень упоминается в истории в 1270 г., когда был открыт карьер по добыче валлийской породы. В период Средневековья европейская сланцевая промышленность стала основным источником кровельного материала. И сегодня, гуляя по древним улицам Европы, можно любоваться чешуйчатыми крышами паласов и костелов. Сланцевая черепица способна прослужить более 3-4 столетий, надежно защищая здания и благородно «состариваясь» с годами. Реставрация камню нужна преимущественно при порче гвоздей в конструкции или иных поддерживающих укреплений.

Вплоть до 19 столетия данная порода рассматривалась лишь как кровельный материал.

Позднее начались удачные эксперименты с применением сланца для отделки жилых помещений.

Использование сланца во внешнем и внутреннем декоре

В наружном оформлении камень применяется:

• Для укладки кровли. Это органический материал, не выгорающий под действием солнечных лучей, не подверженный отрицательному воздействию влаги и холода. Сравнительно недорогая порода отлично себя окупает.
• В фасадной отделке. Самые разные оттенки сланца способны эффектно вписаться в окружающее пространство, создавая максимально естественную атмосферу. Камень выдерживает любую среду, отталкивает химикаты и грязь.
• Для благоустройства ландшафтов. Материал используется для облицовки беседок и заборов, устройства декоративных водопадов и фонтанов, для отделки летних кухонь и зон барбекю. Удобная форма плиток способствует их легкой фиксации в почве — это позволяет применять сланец для создания альпийских горок, рокариев, а также в уличном мощении.
  Сланцевые породы также широко используются во внутренней отделке:
  • стен спальных комнат, кухонь, гостиных, ванных и др.;
  • полов частных домов, магазинов, соборов, бизнес-центров и иных мест с повышенной проходимостью — благодаря своим отличным показателям истираемости и прочности;
  • для создания кладки с «диким» узором — каменной гряды;
  • для оформления каминов — камень практически не подвержен действию высоких температур.

  Виды горной породы

  Все виды сланца образуются в разных исходных толщах при действии высоких давлений и температур. Они проходят через мощнейшие метаморфические процессы. Конечная структура камня во многом определяется глубиной его образования. Основными минералами, составляющими сланцевую породу, являются: кварц, ставролит, хлорит, мусковит, серпентин, биотит, серицит и др.

  Важнейшие виды сланца — глинистый (преимущественно черного и темно-серого цвета с незначительным бархатистым мерцанием), аспидный (классический черный камень), кристаллический (метаморфическая порода с кристаллической структурой), горючий.

  Также существуют камни промежуточных типов — метаморфические горные породы.

Сланец, физические свойства сланца, химический состав сланца, применение сланца

     Сланцы — разнообразные горные породы с параллельным (слоистым) расположением срастаний низко- или средне-температурных минералов (таких как хлорит, актинолит, серицит, серпентин, эпидот, мусковит, альбит, кварц, ставролит), входящих в их состав; в них часто сохраняются реликтовые структуры. Сланцы характеризуются сланцеватостью — способностью легко расщепляться на отдельные пластины. Относятся к терригенным или к метаморфическим горным породам. Сланцами принято называть горные породы, содержащие 50% и более пластинчатых и удлиненных минералов.

     Химический состав сланца: Содержание оксидов в самых распространенных видах сланца колеблется в нижеследующих диапазонах — SiO2 от 15 до 27%, Al2O3 от 55 до75%, Fe2O3 от 0,04 до 3,6%, CaO от 0,04 до 5,6%, TiO2 от 0,3 до1,02, MgO от 0,04 до 5,6%

     Физические свойства сланца: Камень сланец имеет большой спектр цветов. В природе он встречается желтого, красного, коричневого, серого, бордового, черного, зеленого и промежуточных оттенков. Чаще всего используется серый сланец с характерным маслянистым блеском, который обуславливает входящий в состав гранит. Остальные цвета, как правило, применяются как отдельные фрагменты. Сланец  — натуральный и экологически чистый материал, обладающий хорошей звукоизоляцией, высокой прочностью и морозостойкостью, что делает его устойчивым к перепадам температур. Этот природный камень устойчив к коррозийным процессам и ультрафиолету и не выцветает в течении всего срока службы.

Физические характеристики сланцев:

Средняя плотность – 2.71 г/см3

Водопоглощение – 0,97%

Предел прочности при изгибе — 87,6  Мпа

Морозостойкость – 100  циклов

Истираемость — 1,80 г. см2

Твердость по шкале Мооса – от 3 до 6

     Особенности образования сланца: Сланец относится к метаморфическим горным породам и образуется в результате длительного воздействия внешних факторов (от температуры, давления и т. п.) на исходную горную породу, из-за чего горная порода подвергается перекристаллизации. По характеру исходных пород различают ортосланцы, происходящие из магматических пород и парасланцы, исходная порода которых, осадочная. Различают сланцы и по степени метаморфизма — слабометаморфизованные глинистые сланцы, кремнистые сланцы, глубокометаморфизованные кристаллические сланцы. Между этими двумя группами промежуточное положение занимают сланцевые породы — филлиты, хлоритовые, серицитовые, зеленые сланцы и некоторые др.

     Добыча сланца: Добывается в карьерах открытого типа, методом скалывания пласта с блока залежи. Толщина зависит от породы камня и колеблется в пределах 20-150 мм. Германия, Бразилия, Испания.

     Область применения сланца: Сланец как кровельный и отделочный материал используется уже не одну сотню лет в странах Западной Европы. Природным сланцем покрыты такие сооружения, как Букингемский дворец,

Лувр, резиденция канцлера Германии,

Эдинбургский дворец.

Полное отсутствие вредных химических веществ, длительный срок службы, надежность, эстетически совершенный вид и абсолютно. Сланец пользуется особым спросом при облицовке каминов, фрагментов стен, покрытии пола. Он практически незаменим в помещениях с повышенной влажностью – ванных комнатах, санузлах, бассейнах благодаря своему малому влагопоглощению и высоким фрикционным свойствам. Противоскользящие свойства и прочность материала делает сланец отличным камнем для обустройства патио, террас, площадок и босоногих зон вокруг бассейнов. Под заказ возможно изготовление любых эксклюзивных элементов, например цельных ступеней, для придания оригинальности экстерьеру, что позволит поддержать выбранный стиль при оформлении входной группы. В наружной отделке сланец также применяется в отделке цоколя, облицовке стен, мощении дорожек. Натуральный сланец считается одним из модных отделочных материалов. Уникальная и красивая фактура сланца делает его излюбленным материалом для дизайнеров, Но истинную славу материал приобрел как кровельный материал, срок службы которого превышает 200 лет.

В этой области природному камню нет равных, как по форме плиток, так и по способу их укладки.

Слюдяной сланец — описание, состав, применение горной породы

Слюдяной сланец — метаморфическая горная порода, состоящая преимущественно из слюд, главным образом из мусковита или биотита. Лепестки слюд имеют линейно-параллельный направление, что в свою очередь обуславливает сланцеватость породы.

Свойства и состав слюдяного сланца

Физические свойства. Строение сланцеватое, зернисто-сланцеватое. Слюдяной сланец состоит из слюды или из слюды и кварца. Окраска породы белая, бурая, черная. Для слюдяного сланца характерны сланцеватое, полосчатое строение, содержание слюды. Прочность на сжатие около 70 МПа. Плотность 2,86 г/см³.

Минеральный состав. Породу слагают преимущественно чешуйки слюды (чаще всего либо это биотит либо мусковит), кварца и хлорита. Включения кварца нередко располагаются в породе в виде эллипсов. Графит часто входит в состав слюдяных сланец, придавая свинцово-серую окраску. Порода также может содержать и дополнительные минералы, например, гранат.

Химический состав. SiO₂ 30-45%, Al₂O₃ 10-40%, MgO до 25%, FeO 3-20%, Fe₂O₃ до 20%, K₂O 5-12% и др.

Разновидности и фото

1. Мусковитовый сланец – слюда представлена бесцветной или белой разностью – мусковитом.
2. Биотитовый сланец – слюда представлена черной разностью – биотитом.
3. Двуслюдяной сланец – слюда представлена и мусковитом, и биотитом.

Мусковитовый сланец

Красный мусковитовый сланец из Онтарио, Канада. © James St. John

Двуслюдяной сланец

Происхождение

Слюдяные сланцы часто образуются в результате перекристаллизации осадочных пород, которые получили сланцеватое строение. Слюдяные сланцы, наряду с гнейсами, могут являться продуктом метаморфизма средних и кислых магматических пород. Их часто обнаруживают среди образований архейского возраста. Частыми спутниками являются: силлиманит, андалузит и дистен.

Применение

Используется для изготовления кровельных материалов: крошкой из слюдяного сланца покрывают поверхности некоторых видов рубероидов. Применение слюядных сланцев аналогично применению мусковита и биотита: в электрической промышленности в виде диэлектрика, в металлургической и химической промышленностях (изготовление граммофонных мембран, стекол и покрышек для автомобилей, огнеупорных красок).

Месторождения

В России слюдяные сланцы встречаются в Карелии, Сибири, на Урале и в других районах. В белом слюдяном сланце из швейцарских Альп (Сен-Готард) содержатся ставролит и дистен. Имеются также месторождения в Шотландии,  Финляндия (Рахинккаланваар, Пуоланка, Котила, Оулу), Швеции, Норвегии и Канаде.

природый шифер. Образование породы, свойства, разновидности и область применения сланцев.



Образование, свойства и применение сланцев



Сланец относится к метаморфическим горным породам, которые образуются в результате длительного воздействия внешних факторов (температура, давление и т. д.) на исходную горную породу, из-за чего последняя подвергается перекристаллизации. По характеру исходных пород различают ортосланцы (происходящие из магматических пород) и парасланцы (исходная порода осадочная).

Различают сланцы и по степени метаморфизма — слабометаморфизованные глинистые сланцы, кремнистые сланцы, глубокометаморфизованные кристаллические сланцы. Между этими двумя группами промежуточное положение занимают сланцевые породы — филлиты, хлоритовые, серицитовые, зеленые сланцы и некоторые др.

Кремнистые сланцы представляют собой твёрдые плотные тонкоплитчатые (иногда листоватые) породы серого цвета, сложенные роговиковым агрегатом кварца (иногда с халцедоном). Содержание SiО2 в породе 67,5-97%. Нередко присутствуют примеси органического вещества, графита, оксидов и гидроксидов Fe и Mn, хлорита, скелетов радиолярий, спикул губок, водорослевого детрита.

Наиболее распространённые разновидности кремнистых сланцев — радиоляриты (богатые скелетами радиолярий) и лидиты (фтаниты), или пробирные камни, обогащённые углеродом.

Кристаллические сланцы в широком понимании как продукты амфиболитовой и отчасти гранулитовой фаций регионального метаморфизма охватывают гнейсы и мигматиты, в узком — отличаются от последних количественными соотношениями породообразующих минералов. В качестве главных минералов кристаллические сланцы обычно содержат либо кварц и слюду (биотит, мусковит), либо пироксены, амфиболы и плагиоклаз или скаполит, либо только темноцветные минералы (например, роговую обманку).
В составе кристаллических сланцев содержатся также специфические минералы метаморфических пород — гранат (альмандин), кордиерит, андалузит, кианит, силлиманит, ставролит, скаполит, иногда карбонаты и др.

По минеральному составу различают кварцсодержащие слюдяные, гранат-биотитовые, андалузит-биотитовые, кордиерит-биотитовые; бескварцевые диопсид-скаполитовые, диопсид-плагиоклазовые, диопсид-карбонатные и другие кристаллические сланцы.



Сланцы низких ступеней метаморфизма распространены в формациях различного геологического возраста; кристаллические сланцы совместно с гнейсами и мигматитами слагают фундамент древних (докембрийских) щитов, платформ, осевые зоны горных хребтов (ядра крупных антиклинориев). Глинистые сланцы, обогащённые органическими веществами, используются как горючие сланцы.

Основная характерная черта сланцев — слоистость. Породообразующие минералы в этой горной породе расположены тонкими параллельными слоями, благодаря чему из сланца можно получать прочные и ровные пластинки и плитки.
Физико-механические свойства этой породы сильно зависят от степени метаморфизма и минералогического состава. Прочность может быть и на уровне гипса, и на уровне ортоклаза, водопоглощение — от 0,01 % до 3 %.

Месторождения сланцев обнаружены во многих районах и странах. Его используют и как строительно-поделочный камень, для изготовления облицовки зданий и других строительных объектов с древних времен. Чрезвычайная слоистость кварцевых пород позволяет использовать пластины кварца (особенно — глинистого) в качестве кровельного материала. Иногда сланец так и называют — природным шифером.
Сланцы, обогащённые графитом, служат сырьём для извлечения последнего.
Кремнистые сланцы применяются в производстве щебня и силикатного кирпича (динаса), кристаллические сланцы (высокоглинозёмистые кианитовые, силлиманитовые и др.) — как огнеупорное сырьё, для получения силумина.
Разновидности слабометаморфизованных сланцев, обладающие способностью вспучиваться при обжиге, применяют в качестве тепло- и звукоизоляционного материала (керамзит, шунгизит и др.).

* * *

Осадочные горные породы



Сланцевая нефть, сланцевый газ, горючие сланцы — Что такое Сланцевая нефть, сланцевый газ, горючие сланцы ?

Сланцевая нефть, сланцевый газ — это углеводороды, расположенные в породах со сверхнизкой проницаемостью, но высокой нефтенасыщенностью.

Горючие сланцы — полезное ископаемое из группы твердых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти).
Сланцы в основном образовались 450 млн лет назад на дне моря из растительных и животных остатков.
При сгорании горючие сланцы выделяют тепло, а при термическом разложении — сланцевое масло (этот продукт является аналогом тяжелой нефти и используется как топливо вместо мазута), горючие газы и подсмольные воды. 
Оба процесса сопровождаются образованием золы.

Сланцевая нефть — нефть 2

^х видов (по принятой в США классификации):

• Shale oil — высоковязкая сланцевая смола, по плотности и вязкости значительно отличается от традиционной нефти. Получают из горючих сланцев после термического воздействия; 
• Tight oil — легкая нефть, содержащаяся в плотных, низкопористых и низкопроницаемых коллекторах

Поиск  сланцевой нефти требует новых технологий, потому что углеводороды присутствуют без видимой покрышки, не приурочены к поднятию и без классического газо-нефте-водяного контакта.

Легкая нефть

Легкая нефть (также известная как сланцевая нефть, сланцевая нефть или легкая нефть низкопроницаемых коллекторов), представляет собой легкую сырую нефть, содержащуюся в нефтеносных пластах со сверхнизкой проницаемостью, часто в сланцах или плотных песчаниках, но высокой нефтенасыщенностью.

Промышленная добыча из низкопроницаемых нефтеносных пластов требует того же гидроразрыва пласта (ГРП) и часто использует ту же технологию горизонтальных скважин, что и при добыче сланцевого газа. 

Хотя сланцевую нефть иногда его называют «сланцевым маслом», в последнее время горючие сланцы и сланцевые углеводороды стали различать

Горючие сланцы — это горная порода, пропитанная керогеном, предшественником нефти.

Ныне Международное энергетическое агентство (МЭА) рекомендует использовать термин «легкая нефть в плотных породах» для нефти, добываемой из сланцев или других пластов с очень низкой проницаемостью.

Ранее, в отчете Мирового энергетического совета за 2013 г. использовались термины «плотная нефть» и «сланцевые породы». 

Нефтегазоносные сланцевые пласты неоднородны и сильно различаются даже на относительно небольших расстояниях. 

Низкопроницаемые коллекторы после ГРП можно разделить на 4 группы:

• имеют небольшую пористость и проницаемость матрицы, что приводит к трещинам, доминирующим как в емкости хранения, так и в путях потока жидкости;
• имеют низкую пористость и проницаемость матрицы, но матрица обеспечивает емкость, в то время как трещины обеспечивают пути потока жидкости.  
• имеют микропористость коллектора с высокой пористостью матрицы, но низкой проницаемостью матрицы, что обеспечивает преобладание индуцированных трещин в путях прохождения жидкости;
• имеют макропористые коллекторы с высокой пористостью и проницаемостью матрицы, что обеспечивает как емкость, так и пути потока, а трещины только увеличивают проницаемость.

Из-за изменчивости дебита скважин, затруднена оценка результатов и принятия решений относительно рентабельности скважин. 
Для добычи нефти из низкопроницаемых коллекторов требуется не менее 20 % природного газа в поровом пространстве коллектора, чтобы направить нефть к стволу скважины.
Трудноизвлекаемые запасы в резервуаре, содержащем только нефть, могут быть нерентабельны для добычи. 
Образования, которые сформировались в морских условиях, содержат меньше глины и являются более хрупкими, и поэтому более подходят для ГРП, чем образования, образованные в пресной воде, которые могут содержать больше глины. 
Образования с большим количеством кварца и карбоната более хрупкие.

По разным оценкам, запасы горючих сланцев и сланцевой нефти в мире оценены в 650 трлн т, в которых содержится 550 — 630 млрд т сланцевой смолы (искусственной нефти), что даже больше, чем разведанные запасы натуральной нефти.

Горючие сланцы

Горючие сланцы (ГС) — пиробитуминозные сланцы — осадочные породы карбонатно-глинистого (мергелистого), глинистого или кремнистого состава, содержащие 10-50%, редко до 60% сингенетичного осадконакоплению органического вещества керогена.

ГС имеют коричневую, коричнево-желтую, серую, оливково-серую окраску, листоватую или массивную текстуру.

Сланцевые толщи — это горные породы, состоящие из глинистых известняков и кремнезема, которые насыщены органическим веществом (ОВ).
Это основные нефтематеринские породы практически во всех нефтегазоносных бассейнах мира.   Tермин «Горючие сланцы» иногда применяют для обозначения всех высокозольных твердых каустобиолитов, содержащих органические вещества различного происхождения и различных условий преобразования (углистых, битуминозных и липтобиолитовых сланцев).

Kероген-сингенетичное осадконакоплению органическое вещество c высоким выходом смол при сухой перегонке, при ограниченном выходе битумов, экстрагируемых органическими растворителями при низкой температуре.
Он богат водородом и по его содержанию ближе к нефти, чем к углю.

Геологически кероген — это протонефть, его содержание в горючих сланцах составляет от 10% до 60-80%.

Исходным материалом органического вещества горючих сланцев служила биомасса преимущественно низших водорослей (сапропелевые компоненты), в меньшей степени — высших растений (гумусовые компоненты) и частично животных организмов.
Пo соотношению сапропелевых и гумусовых компонентов ГС подразделяются на:
сапропелиты (ГС Прибалтийского сланцевого бассейна, Bолжского бассейнов и Болтышского месторождения),

сапрогумиты (менилитовые сланцы Карпат).

Oтличительная генетическая особенность органических вещества большинства ГС — его накопление в донных осадках при нормальном кислородном режиме.

Oрганическое вещество ГС характеризуется высоким содержанием водорода (7-10%), большим выходом летучих при термической переработке (до 90%), высокой удельной теплотой сгорания (Qbdaf = 29-37 МДж/кг). 

Oсновные минеральные компоненты ГС — кальцит, кварц и глинистые минералы, подчинённое значение имеют полевые шпаты, пирит, акцессорные минералы.

Основные провинции сланцевой нефти:

• формация Баккен, формация Ниобрара, Барнетт и Игл-Форд в США,
• формация Р’Мах в Сирии, 
• формация Саргелу в северной части Персидского залива,
• формация Атель в Омане,
• бассейн Аркаринга в Австралии,
• формация Чиконтепек в Мексике,
• нефтяное месторождение Вака Муэрта в Аргентине.

В России аналогом сланцевых отложений tight oil являются толщи:

Российские сланцевые толщи:

• также представлены кремнисто-глинисто-карбонатными породами, обогащенными органикой и другими компонентами нефти в рассеянном состоянии (микронефть). 

• органическое вещество в породах относится к категории «слабо- и умеренно концентрированного» и составляет 2,5-10 %, достигая 20-40 %. 

Применение традиционных технологий добычи, традиционных технологий вывода углеводородов из нефтегазоматеринской породы в традиционные ловушки нефти и газа не дает результата. Более 70% от сгенерированных углеводородов остается в матрице генерирующей толщи. 

Сланцевый газ

Из сланцевых месторождений добывают также сланцевый газ.  Лидером как в промышленной добыче и переработке ГС в СССР, так и локомотивом научных разработок и инноваций сланцевой отрасли промышленности была Эстония.
Вся энергетика Эстонии базировалась на технологии переработки горючих сланцев: при прямом сжигании получают тепло и электроэнергию, при глубокой переработке — нефтепродукты: сланцевое масло, а также высококалорийный газ, и химическое сырье, из которого производили сорбенты, фенолы, тиофеновые соединения, нефтеполимерные смолы и другую высоколиквидную продукцию.
Сланцевый газ в последнее время стал более популярен, чем ГС в связи с со стремительным развитием его добычи, особенно в США.

Локомотивом добычи сланцевой нефти и газа стали США после промышленного внедрения технологий гидравлического разрыва пластов (ГРП).
Преимуществом добычи сланцевых углеводородов является короткий жизненный цикл до7 лет при полной окупаемости.
Обычно в 1^й год добывается до 75% нефти, что невероятно для традиционных месторождений, где добыча в 1^й год составляет до 6% запасов.
Быстро окупаемые проекты привлекли малый бизнес, который и совершил сланцевую революцию в США на кредитные средства.

Основные сланцевые отложения в США:

• формация Баккен — нефтематеринские сильно битуминозные карбонатно-терригенные породы, с подчиненными прослоями глин. Осадки формировались в глубоководных, бескислородных толщах, с ограниченной циркуляцией воды, с обильным развитием планктонных водорослей. Такие условия сложились в результате некомпенсированного прогибания впадины Уиллистон. Погружение впадины, замедлившееся в позднедевонское время, сохранилось в центральной части впадины до начала пермского времени, с накоплением осадков идентичных формации Баккен.

• формация Игл Форд — нефтематеринские сильно битуминозные карбонатно-глинистые породы, сформированные в условиях окраины шельфа и континентального склона в меловой период. На территории Примексиканской впадины преобладающими были нисходящие движения. Также в это время произошла активизация вулканической деятельности, которая обогатила откладывающиеся породы железом и магнием. Привнос терригенного материала происходил в виде илов, как продукт разрушения из центрального Техаса. 

Влияние сланцевой нефти на экономику

С 2014 г. добывающие компании сланцевой нефти увеличили производительность.
Это позволило им сохранить бизнес, несмотря на снижение цен на нефть, и продолжить бурение.
Когда они прекращают добычу, они хранят нефть в коллекторах. 
Когда цены на нефть вернутся к равновесным 60 — 70 долл США/ баррель, компании могут начать добычу нефти из уже пробуренных скважин.
Так уже бывало, и это предотвращает дальнейший рост стоимости нефти.

Это важно, потому что цены на нефть определяются не только законами спроса и предложения.
Настроения инвесторов больше влияют на цены на нефть.
Они торгуют нефтью на мировых товарных биржах.
Трейдеры могут предлагать цену на нефть вниз или вверх, в зависимости от их предположений о факторах, влияющих на нефть.
В 2008 г. они создали нефтяной пузырь на рынке активов, подняв цену нефть сорта West Texas Intermediate до 145  долл США/ барр, а потом опустив до 30  долл США/ барр просто из-за страха, а не из-за значительного изменения спроса или предложения. 

В 2011 г. цены на нефть выросли до 100  долл США/ барр, и добывающие сланцевую нефти компании снова активизировали начали бурение скважин и добычу.
Это привело к снижению цен в 2014 г.
Но сланцевые компании смогли удешевить добычу нефти, внедрив все более инновационные технологии.
Это сначала вызвало бум добычи сланцевой нефти в США, а потом привело к стагнации этой отрасли промышленности.

Где используется сланец?

Сланец относится к горным минеральным породам. Состоит из нескольких слоев, спрессованных воедино, благодаря воздействию высоких температур. Пластинки легко делятся под механическим воздействием. Природный сланец нельзя отнести к самостоятельной минералогической единице. В состав представленного камня входит много видов минералов.

Прослойки слюды образуются в результате давления на донные массы. Внешне сланец напоминает пластинчатый материал, который легко делится на листы. Кстати, в старину минерал использовали для сохранения тепла в доме, устанавливая пласты сланца в оконные проемы.

Физические свойства минерала можно свести к слоистости. В остальном пласты отличаются друг от друга не только по цвету, но и по составу. Твердость минералов измеряют по шкале Мооса. В среднем твердость сланцев колеблется в пределах 2-6 баллов.

Важно! Школьные доски в СССР изготавливали из сланца. Благодаря физическим свойствам камня, производители могли выпускать доски разнообразных геометрических форм. В качестве мелка использовали известняк.

Варьирующая твердость минералов напрямую зависит от структуры и минерального состава. В камнях, где доминирует кремний, порода имеет кристаллическую структуру. Глинистые породы, напротив имеют выраженное слоистое строение и отличаются особой плотностью.

Интересные факты:

1. Минерал можно найти в ущельях, под землей и в горах.

2. Охотники Турции используют материал для изготовления «ловушек-свистушек», имитирующих пение птиц.

3. Минерал в основном образуется из глины.

4. Из-за слоения минерала его можно разобрать на тонкие листы.

Камень сланец может поглощать разное количество воды. Здесь также многое зависит от минерального состава и структуры породы. В целом показатель водопоглощаемости находится в пределах 0.3-3%.

Залежи пород встречаются практически на всех континентах планеты. Камни добывают в США, Монголии и на территории Центральной Европы. На территории Российской Федерации залежи минералов найдены в Сибири и на Урале.

Основные виды и цвета минерала

На сегодняшний день существует много разновидностей природного сланца. Отличаются камни не только разнообразием оттенков, но и минеральным составом, происхождением и структурой. Обратите внимание, что окраска камня зависит от концентрации и количества в его составе минералов.

Чаще всего встречаются черные и серые сланцы. Черный минерал обладает матовым оттенком. В залежах пласты формируют почти идеально ровную поверхность камня. Пластинки под давлением легко раскалываются на мелкие кусочки.

Сланец серого цвета за счет красивого масляного цвета используют для проведения отделочных работ. Серый минерал отличается особой прочностью, и его не так уж и легко расколоть на кусочки. В природе также можно встретить минеральные сланцы: зеленого, красного, желтого и коричневого цвета.

Важно! Цвет сланца зависит от концентрации в нем железа.

Сланец бывает:

1. Глинистый. В составе доминирует хлорид и микрослюда. Свойства: сланцевый минерал не податлив к разрушению воды.

2. Кремнистый. В составе минерала присутствует кварц и халцедон. Особенность: образует тонкие и достаточно плотные листы черного, серого и темно-зеленого цвета.

3. Слюдяной. Состоит из кварца и слюды. Свойства: кристаллическая «хрупкая» структура.

4. Горючий. В составе доминирует глина. Особенность: легко воспламеняется, имеет средний показатель плотности.

5. Хлоритовый. Основу минерала составляет хлорид. Свойства: камень окрашен в темно-зеленый оттенок, с вкраплениями блеска.

Итак, сланцы – это группа минералов, которая включает в себя целый ряд горных пород со схожими характеристиками.

Область применения минерала

Камень сланец сегодня имеет достаточно широкую область применения. Физические и эстетические свойства минерала, позволяют использовать его для отделки интерьеров жилых домов и фасадов зданий. Горный сланец часто используют при изготовлении каминов.

Широко минерал используется и в ландшафтном дизайне, где используется сланец в качестве колонн, дорожек и декоративных фонтанов. Обратите внимание, что отделочные работы с использованием природного минерала нельзя назвать бюджетными. Но, несмотря на всю дороговизну, желающих отделать помещение минералом, меньше не становится.

Сланцевый природный минерал используют для обустройства кровли. Поскольку его можно охарактеризовать, как минерал с низким показателем водопоглащения, он прекрасно противостоит неблагоприятным погодным условиям. Покрытие длительное время будет сохранять первозданный внешний вид. А благодаря своей структуре кровля будет еще и самостоятельно очищаться от пыли и грязи.

Важно! В некоторых европейских странах минерал используют при производстве кухонной посуды. Выглядит сланцевая посуда очень креативно и оригинально. За счет своей дороговизны, закупают ее преимущественно заведения ресторанного типа. Посуда из сланца обладает особым шиком, но главное ее преимущество кроется в прочности и долговечности.

Виды сланца, которые отличаются воспламеняющими свойствами, используют в качестве твердого топлива. Расход у минерала маленький, поэтому владельцы каминов и твердотопливных котлов, все чаще останавливают выбор на представленном минерале.

Ювелиры не используют сланец при изготовлении украшений, поскольку он не обладает нужной долей эстетизма. Однако минерал используют в изготовлении оберегов. Считается, что сланец обладает магическими свойствами.

Итак, сланец – это камень, который может похвастаться прочностью, износостойкостью и водопоглащающими свойствами. Минерал используют в отделочных работах, но не менее он востребован в ландшафтном дизайне. Сегодня природный минерал используют в качестве твердого топлива, и при производстве кухонной посуды.

Добавить комментарий

Сланец бывает разным — Skaluneris

Сланец — Это камень

Сейчас часто можно услышать слово сланец. Сланец кровельный, сланец интерьерный, сланцевый газ и даже всеми любимые пляжные шлепанцы, также называют сланцами. Так что же такое сланец, каков этот камень, в чем разница между сланцем, который добывают в городе Сланцы, в Ленинградской области, и сланцем, который лежит у Вас на крыше

Будем использовать Международною классификацию по нескольким причинам, главная из которых, в Европе и Америке, что такое сланцевая крыша знают на протяжении многих веков. В этих странах, добыча сланца, производство сланцевой плитки — традиция, и конечно, геологи и горные инженеры давно не только описали подробно «Что такое кровельный сланец», но и участвовали в разработке стандартов, как на национальном уровне, к примеру Британский стандарт, принятый в 1940 году, ставший основой для общеевропейского стандарта

Кровельный сланец — Международная классификация CEN 1997

Сланец — Это мелкозернистая горная порода камня, низкой, средней и высокой степени метаморфизма, образованная путем сжатия осадочных пород, способная раскалываться на пластинки, плитку, вдоль параллельных слоев камня. Кровельный сланец — Это камень, который легко раскалывается на большие и ровные пластины, применяемый в качестве кровельного покрытия

Сланец — Это дно, когда-то существовавшего Мирового океана. Миллионы лет, на дне оседали отложения. Течения, формировали направленные пласты, такой процесс Вы можете увидеть и сегодня, возле берега моря, прогуливаясь по песчаному пляжу. Иногда можно услышать, что Сланец связан с вулканической деятельностью. Это не верно! Да, извергаясь вулканы выбрасывают вулканический пепел, который также оседает на дно моря, но к сланцу это имеет косвенное отношение, в отличии от других пород камня, которые образовались непосредственно во время вулканической деятельности. Образование сланца происходило при сжатии осадочных пород при температуре 300 — 400 градусов, и давлении в 2 — 3 Kbar

Происхождение

Весь сланец в Европе объединяет одно название — VARISCAN, или Большой сланцевый пласт, протянувшийся от Португалии, проходя через Испанию, южную часть Англии, Францию, Италию и Германию. Все основные месторождения сланца в Европе относятся к эпохе Палеозоя и расположены на одном протяженном пласте. Вот почему кровельный сланец из той же Испании, по цвету мало отличим от Немецкого или Французского камня. Он весь черного или серо-черного цвета. Помимо этого, каждый регион выделяет свою Подгруппу, к примеру сланцевые карьеры Испании расположены в зоне «Truchas Syncline».

Английский сланец Welsh Slate – это другое геологическое образование, другой сланцевый пласт, сформировавшийся в более ранний Докембрийский период. Этот сланец имеет другие свойства, впрочем, как и цвет — зеленый, пурпурный, бордово-серый или серо-синий

Сланец: осадочные породы — изображения, определения и многое другое

Сланец: Сланец раскалывается на тонкие кусочки с острыми краями. Он встречается в широком диапазоне цветов, включая красный, коричневый, зеленый, серый и черный. Это наиболее распространенная осадочная порода, встречающаяся в осадочных бассейнах по всему миру.

Что такое сланец?

Сланец — это мелкозернистая осадочная порода, которая образуется в результате уплотнения ила и минеральных частиц размером с глину, которые мы обычно называем «грязью».«Этот состав относит сланец к категории осадочных пород, известных как« аргиллиты ». Сланец отличается от других аргиллитов, потому что он делящийся и слоистый.« Слоистый »означает, что порода состоит из множества тонких слоев.« Делящийся »означает, что порода легко расслаивается на тонкие куски.

Использование сланца

Некоторые сланцы обладают особыми свойствами, которые делают их важными ресурсами. Черные сланцы содержат органические вещества, которые иногда распадаются с образованием природного газа или нефти.Другие сланцы могут быть измельчают и смешивают с водой, чтобы получить глины, из которых можно делать различные полезные предметы.

Традиционный резервуар для нефти и природного газа: На этом рисунке изображена «антиклинальная ловушка», содержащая нефть и природный газ. Пачки серых пород представляют собой непроницаемые сланцы. Нефть и природный газ образуются внутри этих сланцевых пластов, а затем мигрируют вверх. Некоторая часть нефти и газа задерживается в желтом песчанике, образуя залежь нефти и газа. Это «обычный» коллектор — это означает, что нефть и газ могут протекать через поровое пространство песчаника и добываться из скважины.

Нефть и природный газ

Черные органические сланцы являются нефтематеринской породой для многих важнейших мировых нефтяных и месторождения природного газа. Эти сланцы получают свой черный цвет из-за крошечных частиц органическое вещество, отложившееся вместе с илом, из которого образовался сланец. Как грязь был погребен и нагрет в земле, часть органического материала была преобразована в нефть и природный газ.

Нефть и природный газ мигрировали из сланца вверх через толщу отложений. из-за их малой плотности.Нефть и газ часто задерживались в поровых пространствах. вышележащей горной породы, например песчаника (см. иллюстрацию). Эти типы залежей нефти и газа известны как «обычные коллекторы», потому что флюиды могут легко протекать через поры породы в добывающую скважину.

Хотя бурение может извлекать большие объемы нефти и природного газа из породы-коллектора, большая их часть остается в ловушке в сланце. Эти нефть и газ очень трудно удалить, потому что они задерживаются в крошечных поровых пространствах или адсорбируются на частицах глинистых минералов, составляющих сланец.

Нетрадиционные месторождения нефти и газа: На этом рисунке показаны новые технологии, которые позволяют разрабатывать нетрадиционные месторождения нефти и природного газа. На этих газовых месторождениях нефть и газ удерживаются в сланцах или других непроницаемых породах. Чтобы добыть эту нефть или газ, нужны специальные технологии. Одним из них является горизонтальное бурение, при котором вертикальная скважина отклоняется в сторону горизонтальной, так что она проникает на большое расстояние в породу коллектора. Второй — гидроразрыв пласта.С помощью этого метода часть скважины изолируется и закачивается вода для создания давления, достаточно высокого, чтобы разрушить окружающую породу. В результате получается коллектор с высокой трещиноватостью, пронизанный стволом скважины большой длины.

Нетрадиционные нефть и природный газ

В конце 1990-х гг. Компании, занимающиеся бурением природного газа, разработали новые методы высвобождения нефть и природный газ, заключенные в крошечных поровых пространствах сланца.Это открытие было значительным, потому что оно открыло одни из крупнейших месторождений природного газа в мире.

Барнетт-Шейл в Техасе было первым крупным месторождением природного газа, разработанным в сланцевых породах-коллекторах. Добыча газа из сланца Барнетт была сложной задачей. Пористые пространства в сланце такие крошечные что газу трудно перемещаться через сланец в скважину. Открыты бурильщики что они могут увеличить проницаемость сланца, закачивая воду в скважину под давление, которое было достаточно высоким, чтобы разрушить сланец.Эти трещины высвободили часть газа. из порового пространства и позволил этому газу течь в скважину. Эта техника известна как «гидроразрыв пласта» или «гидроразрыв пласта».

Бурильщики также научились пробурить скважину до уровня сланца и повернуть скважину на 90 градусов. для бурения горизонтально через толщу сланцевой породы. Это дало скважину с очень долгим сроком погашения. зона »через породу коллектора (см. иллюстрацию). Этот метод известен как «горизонтальное бурение».«

Горизонтальное бурение и гидроразрыв пласта произвели революцию в технологии бурения и проложили путь к разработке нескольких гигантских месторождений природного газа. Они включают Сланец Марцелла в Аппалачи, сланец Хейнсвилл в Луизиане и Фейетвилле Сланец в Арканзасе. Эти огромные сланцевые резервуары содержат достаточно природного газа, чтобы обслуживать все Потребности Соединенных Штатов на двадцать и более лет.

Сланец в кирпиче и черепице: Сланец используется в качестве сырья для производства многих видов кирпича, плитки, труб, керамики и других промышленных изделий.Кирпич и плитка — одни из наиболее широко используемых и востребованных материалов для строительства домов, стен, улиц и коммерческих сооружений. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Гай Эллиотт.

Сланец, используемый для производства глины

Каждый имеет дело с продуктами из сланца. Если вы живете в кирпичном доме, едете по кирпичной дороге, живете в доме с черепичной крышей или держите растения в «терракотовых» горшках, вы ежедневно контактируете с предметами, которые, вероятно, были сделаны из сланца.

Много лет назад эти же изделия изготавливали из натуральной глины. Однако интенсивное использование истощило большинство мелких залежей глины. Потребовавшись в новом источнике сырья, производители вскоре обнаружили, что смешивание тонко измельченного сланца с водой приводит к получению глины, которая часто имеет аналогичные или превосходные свойства. Сегодня большинство предметов, которые когда-то изготавливались из натуральной глины, заменены почти идентичными предметами, сделанными из глины, полученной путем смешивания тонко измельченного сланца с водой.

Наборы камней и минералов: Получите набор камней, минералов или окаменелостей, чтобы больше узнать о материалах Земли. Лучший способ узнать о камнях — это иметь образцы для тестирования и изучения.

Сланец, используемый для производства цемента

Цемент — еще один распространенный материал, который часто изготавливают из сланца. Для производства цемента измельченный известняк и сланец нагревают до температуры, достаточной для испарения всей воды и разложения известняка на оксид кальция и диоксид углерода.Углекислый газ теряется в виде выбросов, но оксид кальция в сочетании с нагретым сланцем образует порошок, который затвердевает, если его смешать с водой и дать ему высохнуть. Цемент используется для изготовления бетона и многих других продуктов для строительной отрасли.

Горючий сланец: Порода, содержащая значительное количество органического материала в виде твердого керогена. До 1/3 породы может быть твердым органическим материалом. Этот образец имеет диаметр примерно четыре дюйма (десять сантиметров).

Горючие сланцы

Горючий сланец — это горная порода, которая содержит значительное количество органического материала в виде керогена. До 1/3 породы может быть твердым керогеном. Жидкие и газообразные углеводороды можно извлекать из горючего сланца, но породу необходимо нагревать и / или обрабатывать растворителями. Обычно это намного менее эффективно, чем бурение горных пород, которые будут давать нефть или газ непосредственно в скважину. При извлечении углеводородов из горючего сланца образуются выбросы и отходы, которые вызывают серьезные экологические проблемы.Это одна из причин, по которой обширные мировые месторождения горючего сланца не используются активно.

Горючий сланец обычно соответствует определению «сланец» в том смысле, что это «слоистая порода, состоящая не менее чем из 67% глинистых минералов». Однако иногда он содержит достаточно органического материала и карбонатных минералов, так что глинистые минералы составляют менее 67% породы.

Образцы сланцевого керна: При бурении сланцев для оценки нефти, природного газа или минеральных ресурсов керн часто извлекают из скважины.Затем камень в керне можно протестировать, чтобы узнать о его потенциале и о том, как этот ресурс может быть лучше всего разработан.

Состав сланцев

Сланец — это порода, состоящая в основном из минеральных зерен размером с глину. Эти крошечные зерна обычно представляют собой глинистые минералы, такие как иллит, каолинит и смектит. Сланец обычно содержит другие минеральные частицы размером с глину, такие как кварц, сланец и полевой шпат. Другие составляющие могут включать органические частицы, карбонатные минералы, минералы оксида железа, сульфидные минералы и зерна тяжелых минералов.Эти «другие составляющие» в породе часто определяются средой отложения сланца, и они часто определяют цвет породы.

Черный сланец: Черный сланец, богатый органическими веществами. Природный газ и нефть иногда задерживаются в крошечных поровых пространствах сланца этого типа.

Цвета сланца

Как и большинство горных пород, цвет сланца часто определяется присутствием определенных материалов в незначительных количествах. Всего несколько процентов органических материалов или железа могут значительно изменить цвет камня.

Запасы сланцевого газа: С конца 1990-х годов десятки ранее непродуктивных черных органических сланцев были успешно разработаны в месторождения ценных газов. См. Статью «Что такое сланцевый газ?»

Черный и серый сланец

Черный цвет осадочных пород почти всегда указывает на присутствие органических материалов. Всего один-два процента органических материалов могут придать породе темно-серый или черный цвет. Кроме того, этот черный цвет почти всегда означает, что сланец образовался из отложений в среде с дефицитом кислорода.Любой кислород, попавший в окружающую среду, быстро реагировал с разлагающимся органическим мусором. Если бы присутствовало большое количество кислорода, весь органический мусор распался бы. Бедная кислородом среда также обеспечивает надлежащие условия для образования сульфидных минералов, таких как пирит, еще один важный минерал, обнаруженный в большинстве черных сланцев.

Наличие органических обломков в черных сланцах делает их кандидатами на образование нефти и газа. Если органический материал сохранить и должным образом нагреть после захоронения, могут образоваться нефть и природный газ.Сланцы Барнетта, Марселлуса, Сланцы Хейнсвилля, Сланцы Фейетвилля и другие газообразующие породы — все это темно-серые или черные сланцы, которые дают природный газ. Сланцы Баккен в Северной Дакоте и Игл Форд в Техасе являются примерами сланцев, дающих нефть.

Серые сланцы иногда содержат небольшое количество органического вещества. Однако серые сланцы также могут быть породами, содержащими известняковые материалы, или просто глинистыми минералами, которые имеют серый цвет.

Сланцы Ютика и Марцелл: Считается, что два черных органических сланца в Аппалачском бассейне содержат достаточно природного газа, чтобы обеспечивать США в течение нескольких лет.Это сланцы Марцеллус и Ютика.

Красный, коричневый и желтый сланцы

Сланцы, которые залегают в богатой кислородом среде, часто содержат крошечные частицы оксида железа или минералов гидроксида железа, таких как гематит, гетит или лимонит. Всего несколько процентов этих минералов, распределенных по породе, могут давать красный, коричневый или желтый цвет, свойственный многим типам сланцев. Присутствие гематита может привести к образованию красного сланца. Присутствие лимонита или гетита может привести к образованию желтого или коричневого сланца.

Зеленый сланец

Изредка встречаются зеленые сланцы. Это не должно вызывать удивления, потому что некоторые глинистые минералы и слюды, составляющие большую часть объема этих пород, обычно имеют зеленоватый цвет.

Скважина для природного газа: Менее чем за десять лет сланцы стали популярными в энергетическом секторе. Новые методы бурения и разработки скважин, такие как гидравлический разрыв пласта и горизонтальное бурение, могут выявить нефть и природный газ, заключенные в плотной матрице органических сланцев.Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Эдвард Тодд.

Гидравлические свойства сланца

Гидравлические свойства — это характеристики породы, такие как проницаемость и пористость, которые отражают ее способность удерживать и передавать жидкости, такие как вода, нефть или природный газ.

Сланец имеет очень маленький размер частиц, поэтому промежутки между ними очень малы. На самом деле они настолько малы, что нефть, природный газ и вода с трудом перемещаются через породу.Таким образом, сланцы могут служить в качестве покрывающей породы для ловушек для нефти и природного газа, а также являются водоупорами, которые блокируют или ограничивают поток грунтовых вод.

Хотя поры в сланце очень малы, они могут занимать значительный объем породы. Это позволяет сланцу удерживать значительные количества воды, газа или нефти, но не может эффективно передавать их из-за низкой проницаемости. Нефтегазовая промышленность преодолевает эти ограничения сланца за счет использования горизонтального бурения и гидроразрыва пласта для создания искусственной пористости и проницаемости в породе.

Некоторые глинистые минералы, встречающиеся в сланцах, обладают способностью поглощать или адсорбировать большие количества воды, природного газа, ионов или других веществ. Это свойство сланца может позволить ему избирательно и прочно удерживать или свободно выделять жидкости или ионы.

Карта обширных почв: Геологическая служба США подготовила обобщенную карту обширных почв для нижних 48 штатов.

Инженерные свойства сланцевых почв

Сланцы и полученные из них почвы — одни из самых сложных материалов для строительства.Они подвержены изменениям в объеме и компетенции, что обычно делает их ненадежным строительным основанием.

Оползень: Сланец представляет собой склонную к оползням скалу.

Просторные почвы

Глинистые минералы некоторых сланцевых почв обладают способностью поглощать и выделять большое количество воды. Это изменение содержания влаги обычно сопровождается изменением объема, который может достигать нескольких процентов. Эти материалы называют «экспансивными грунтами».«Когда эти почвы становятся влажными, они набухают, а когда они высыхают, они сжимаются. Здания, дороги, инженерные сети или другие конструкции, расположенные на этих материалах или внутри них, могут быть ослаблены или повреждены силами и движением изменения объема. Расширяющиеся почвы одна из наиболее частых причин повреждения фундамента зданий в США.

Дельта сланцев: Дельта — это осадочные отложения, которые образуются, когда поток входит в стоячий водоем. Скорость потока воды внезапно уменьшается, и выносимые осадки оседают на дно.Дельты — это место, где откладывается самый большой объем земной грязи. На изображении выше показан спутниковый снимок дельты Миссисипи, на котором показаны ее распределительные каналы и междистрибуционные отложения. Ярко-голубая вода, окружающая дельту, покрыта осадками.

Устойчивость на склоне

Сланец — это порода, которая чаще всего ассоциируется с оползнями. Выветривание превращает сланец в богатую глиной почву, которая обычно имеет очень низкую прочность на сдвиг, особенно во влажном состоянии.Когда эти малопрочные материалы мокрые и находятся на крутом склоне холма, они могут медленно или быстро спускаться по склону. Перегрузка или раскопки людьми часто приводят к отказу.

Сланцы на Марсе: Сланцы также очень распространены на Марсе. Это фото было сделано мачтой марсохода Mars Curiosity. На нем видны тонкослоистые делящиеся сланцы, выходящие на поверхность в кратере Гейла. Curiosity просверлил отверстия в породах кратера Гейла и обнаружил в них глинистые минералы.Изображение НАСА.

Среды залегания сланцев

Накопление ила начинается с химического выветривания горных пород. Это выветривание разрушает породы на глинистые минералы и другие мелкие частицы, которые часто становятся частью местной почвы. Ливень может смыть крошечные частицы почвы с земли и превратиться в ручьи, придав им «мутный» вид. Когда поток замедляется или входит в стоячий водоем, такой как озеро, болото или океан, частицы грязи оседают на дно.Если его не трогать и закопать, это скопление грязи может превратиться в осадочную породу, известную как «аргиллит». Так образуется большинство сланцев.

Процесс образования сланцев не ограничивается Землей. Марсоходы обнаружили множество обнажений на Марсе с отложениями осадочных пород, которые выглядят так же, как глинистые сланцы, найденные на Земле (см. Фото).

Найдите другие темы на Geology.com:

Породы: Галереи фотографий вулканических, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных минералах, драгоценных камнях и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях в прошлом и настоящем.	Драгоценные камни: Цветные изображения и статьи об алмазах и цветных камнях.
Общая геология: Статьи о гейзерах, маарах, дельтах, перекатах, соляных куполах, воде и многом другом!	Geology Store: Молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, книги, кирки твердости, золотые кастрюли.
	Алмазы: Узнайте о свойствах алмаза, его разнообразных применениях и открытиях.

Сланец | рок | Britannica

Сланец , любой из группы мелкозернистых слоистых осадочных пород, состоящих из частиц размером с ил и глину. Сланец — самая распространенная из осадочных пород, составляющая примерно 70 процентов этого типа горной породы в земной коре.

сланец

Горючий сланец, карьер Мессель, недалеко от Дармштадта, Германия.

Фриц Геллер-Гримм

Подробнее по этой теме

Осадочная порода: Общие свойства сланцев

Свойства сланцев в значительной степени определяются размером мелких зерен составляющих минералов.Накопление мелкого обломочного детрита …

Сланцы часто встречаются со слоями песчаника или известняка. Обычно они образуются в средах, где илы, илы и другие отложения откладывались слабыми транспортными течениями и уплотнялись, как, например, на дне глубоководных океанов, в бассейнах мелководных морей, в поймах рек и на пляжах. Большинство сланцев встречается в виде обширных пластов толщиной несколько метров, хотя некоторые образуются линзовидными образованиями.

Сланцы обычно состоят не менее чем на 30 процентов из глинистых минералов и значительного количества кварца.Они также содержат меньшее количество карбонатов, полевых шпатов, оксидов железа, окаменелостей и органических веществ. Некоторые богатые органическими веществами сланцы, называемые горючими сланцами, содержат кероген (химически сложную смесь твердых углеводородов, полученных из растительных и животных веществ) в достаточно больших количествах, чтобы получить нефть при воздействии сильной жары.

Сланцы обычно имеют слоистую структуру и являются делящимися; , то есть , они проявляют тенденцию к разделению на тонкие слои, которые обычно параллельны поверхности плоскости напластования.Такие физические свойства, как проницаемость и пластичность, в значительной степени зависят от размера зерен составляющих минералов. Цвет сланцев определяется в первую очередь составом. Как правило, чем выше содержание органических веществ в сланце, тем темнее его цвет. Присутствие гематита и лимонита (гидратированного оксида железа) приводит к красноватой и пурпурной окраске, а минеральные компоненты, богатые двухвалентным железом, придают синий, зеленый и черный оттенки. С другой стороны, известковые сланцы (содержащие большой процент кальцита) имеют светло-серый или желтоватый цвет.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Сланцы имеют коммерческое значение, особенно в керамической промышленности. Они являются ценным сырьем для изготовления плитки, кирпича и керамики и являются основным источником глинозема для портландцемента. Кроме того, успехи в методах добычи могут однажды превратить горючие сланцы в практический источник жидкой нефти.

Сланцевый газ | Британника

Сланцевый газ , природный газ, полученный из пластовых пластов сланца, часто на глубинах более 1500 метров (5000 футов).Сланцы — это мелкозернистые осадочные породы, состоящие из частиц размером с ил и глину, которые были отложены сотни миллионов лет назад в виде богатой органическими веществами грязи на дне древних морей и приливных отмелей. Со временем слои бурового раствора были погребены в результате дальнейшего осаждения, в результате чего под воздействием тепла и давления грязь превратилась в сланец, а органическое вещество — в природный газ. В течение длительного периода геологического времени газ, который был образован в сланцах, мигрировал в более проницаемые слои горных пород, образуя так называемые традиционные резервуары — газовые залежи, которые легко вскрыть обычным бурением.Однако в сланцевых «нефтематеринских породах» все еще содержится много газа. Проблема производителей заключается в том, что он распространяется крайне медленно и должен извлекаться нетрадиционными способами. Наиболее продуктивным методом обычно является горизонтальное бурение через пласт сланца с последующим гидроразрывом или гидроразрывом породы путем закачки жидкости под чрезвычайно высоким давлением.

Подробнее по этой теме

природный газ: сланцевый газ

Сланцевый газ образовался из органического ила, отложившегося на дне древних водоемов.Последующее осаждение и …

Ресурсы сланцевого газа США

Горизонтальное бурение и гидроразрыв пластов сланцевого газа начали с большим успехом применяться в Соединенных Штатах в 1990-х годах. С тех пор эти методы радикально изменили рынок природного газа в этой стране. По данным Управления энергетической информации (EIA), статистической службы Министерства энергетики США, сланцевый газ, на долю которого приходилось незначительное количество U.Южная добыча природного газа в 2000 году выросла до почти четверти от общего объема к 2010 году. По прогнозам EIA, к 2035 году сланцевый газ будет составлять почти половину добычи газа в США.

Такие цифры побудили американскую газовую промышленность заявить, что страну захлестнула «сланцевая буря», волна доступного дешевого топлива, которое поможет Соединенным Штатам удовлетворить свои потребности в энергии в 21 веке, не полагаясь на нее. по зарубежным источникам. Кроме того, природный газ продвигается как «мостовое топливо», экологически чистое ископаемое топливо, которое позволит обществу снизить выбросы парниковых газов в краткосрочной перспективе, продолжая при этом развитие возобновляемых источников энергии в долгосрочной перспективе.

Некоторые из наиболее активно разрабатываемых сланцевых бассейнов в США расположены в южных регионах, которые издавна являются производителями нефти и газа. К ним относятся сланец Барнетт в окрестностях Далласа — Форт-Уэрт, штат Техас; фейетвильский сланец, в основном в северном Арканзасе; сланец Вудфорд, в основном в Оклахоме; и сланец Хейнсвилл, расположенный на границе штата Техас-Луизиана. Сланец Барнетт был полигоном горизонтального бурения и гидроразрыва пласта, начиная с 1990-х годов; В этом бассейне пробурено более 10 000 скважин.Другие сланцевые бассейны находятся в некоторых штатах Скалистых гор и Великих равнин, а также в штатах Среднего Запада Иллинойс и Мичиган, среди прочих.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Самый большой бассейн в Соединенных Штатах — это сланец Марцелл, расположенный под большей частью Пенсильвании, но также простирающийся на северо-восток в Нью-Йорк и на юго-запад в Огайо и Западную Вирджинию. По словам представителей отрасли и геологов, у Marcellus настолько богатые запасы, что он обещает превратить Пенсильванию и соседние государства в «Саудовскую Аравию природного газа».«Оценки извлекаемых запасов Marcellus варьируются от менее 3 триллионов кубометров (100 триллионов кубических футов) до более 14 триллионов кубометров (500 триллионов кубических футов). Однако даже самые низкие из этих оценок во много раз превышают оценки, действовавшие в начале 2000-х годов, когда разработчики сланцевого газа, некоторые из которых имели опыт работы в зрелых бассейнах сланцевого газа на юге, начали получать разрешения на бурение там. По данным Департамента охраны окружающей среды Пенсильвании, количество новых скважин, пробуренных на сланце Марцеллус в этом штате, выросло с 27 в 2007 году до 1445 в 2010 году.

Мировые ресурсы сланцевого газа

Многие официальные лица газовой отрасли и сторонние наблюдатели предполагают, что сланцевый газ может «изменить правила игры» в мировой экономике, изменив традиционное разделение мира между богатыми энергоресурсами странами-поставщиками и бедными энергоресурсами странами-потребителями. При оценке 14 сланцевых газоносных регионов за пределами Соединенных Штатов, EIA подсчитало, что ресурсы сланцевого газа в этих регионах (включая 32 страны) плюс ресурсы сланцевого газа в Соединенных Штатах увеличили мировые технически извлекаемые ресурсы газа на более 40 процентов.Утверждается, что многие из этих недавно оцененных ресурсов существуют в странах, которые не были основными производителями обычного природного газа, что повышает привлекательную возможность того, что некоторые страны смогут добиться экономического роста, а также снизить свою зависимость от иностранных источников энергии. Например, технически извлекаемые ресурсы сланцевого газа в Китае оцениваются в исследовании EIA примерно в 36 триллионов кубометров (около 1300 триллионов кубических футов), что вдвое меньше, чем в Соединенных Штатах.Имея уже существующую распределительную инфраструктуру для своей традиционной газовой промышленности, Китай может стать крупным производителем сланцевого газа.

Критики и скептики

Не все согласны с тем, что сланцевый газ является гарантом экономического процветания или энергетической независимости. Канадский геолог Дж. Дэвид Хьюз из Института пост-углерода в Санта-Роза, штат Калифорния, утверждал, что скважины сланцевого газа, как известно, недолговечны: добыча газа снижается на целых 85 процентов в первый год — в два раза быстрее, чем из обычных скважин.По словам Хьюза, из-за неподатливости плотной нефтематеринской породы скважины сланцевого газа обычно должны подвергаться повторному гидроразрыву, а в будущем сланцевые залежи придется бурить и подвергать гидроразрыву в увеличивающихся количествах просто для поддержания текущего уровня добычи.

Другие геологи и бизнес-аналитики выразили неуверенность по поводу предполагаемых огромных извлекаемых ресурсов сланцевого газа. Пример этой неопределенности можно увидеть в противоречивых цифрах, опубликованных государственными службами, такими как EIA.Согласно отчету, опубликованному EIA в 2011 году, усовершенствованные технологии бурения и гидроразрыва пласта вдвое увеличили оценки недоказанных технически извлекаемых ресурсов сланцевого газа в США по сравнению с предыдущими оценками ресурсов. Из примерно 72 триллионов кубометров (2543 триллионов кубических футов) запасов газа в Соединенных Штатах, сланцевый газ оценивается в 23 триллиона кубометров (827 триллионов кубических футов), что составляет более 30 процентов внутренних ресурсов природного газа страны. основание.Тем не менее, в отчете, опубликованном в следующем году, EIA снизило оценку недоказанных технически извлекаемых запасов сланцевого газа примерно на 40 процентов, до 13 триллионов кубометров (482 триллиона кубических футов).

Геологи склонны отдавать предпочтение более скромным оценкам ресурсов, часто подчеркивая относительную недоступность и плотность сланцевых образований. Представители отрасли, с другой стороны, часто ссылаются на более подробные статистические данные о ресурсах, указывая на то, что усовершенствования технологий позволяют со временем извлекать больше запасов газа.Между тем критики отрасли отмечают, что сланцевые разработчики заинтересованы в преувеличении требований к запасам, чтобы повысить стоимость своих компаний в глазах инвесторов. Критики настаивают на том, что ни в коем случае не доказано, что сланцевые компании действительно могут добывать весь газ, который, по их утверждениям, может быть извлечен, или что сланцевые месторождения станут мостом в XXII век.

И Хьюз, и американский биолог Роберт Ховарт из Корнельского университета, Итака, штат Нью-Йорк, отвергают утверждения о том, что сланцевый газ «зеленый».Они утверждают, что после учета всей потребляемой энергии и всех загрязняющих веществ, выбрасываемых на всех этапах от разведки до сжигания, бурение и гидроразрыв пласта фактически производят топливо, не более экологичное, чем уголь или нефть. Такие аргументы были хорошо восприняты в Западной Европе, где правительства различных политических взглядов выразили приверженность цели Европейского Союза по резкому сокращению выбросов углерода. Франция, например, обладает одними из крупнейших запасов сланцевого газа в Европе — в основном в живописной юго-восточной части страны и на густонаселенном севере вокруг Парижа.Тем не менее, пробное бурение этих запасов вызвало такую ​​резкую реакцию экологических групп, что правительство было вынуждено поставить вопрос на голосование в парламенте. В июне 2011 года Франция стала первой страной в мире, которая запретила разведку и добычу газа и нефти с помощью гидроразрыва пласта.

В Соединенных Штатах, с другой стороны, безопасная эксплуатация внутренних запасов сланцевого газа рассматривается как важный вклад в надежное будущее энергетики. В ответ на обеспокоенность по поводу воздействия на окружающую среду бурения и гидроразрыва сланцевого газа, U.S. Агентство по охране окружающей среды приступило к изучению ресурсов питьевой воды, здоровья населения и возможных воздействий на окружающую среду в окрестностях семи конкретных мест добычи сланцевого газа в Соединенных Штатах. Окончательный отчет должен быть представлен к 2014 году.

Последняя редакция и обновление этой статьи выполнялась Миком Андерсоном, редактором текстов.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

Сланцевое масло | нефть | Britannica

Сланцевая нефть , используемая в производстве ископаемого топлива, либо синтетическая сырая нефть, которая извлекается из горючего сланца посредством пиролиза, либо природная сырая нефть, которая добывается из подземных сланцевых месторождений посредством гидроразрыва пласта.

При добыче нефти из горючих сланцев интенсивное нагревание используется для разрушения воскообразного органического вещества, называемого керогеном, которое содержится в сланце, и тем самым высвобождает жидкие и газообразные углеводороды, аналогичные тем, которые содержатся в обычной нефти. Этот тип синтетической нефти также называют керогеновой нефтью. В соответствии с существующей технологией нефть извлекают с помощью любого из двух процессов. Один из них включает добычу и измельчение горючего сланца, а затем транспортировку породы на перерабатывающий завод, где он нагревается в специальных ретортах до температуры около 500 ° C (930 ° F).Сильная жара выделяет пары нефти из породы, которые разжижаются в конденсаторах. Другой процесс включает добычу на месте. В этом методе месторождение горючего сланца разрушается взрывчаткой, после чего смесь газа и воздуха закачивается в месторождение и воспламеняется для нагрева породы. (Были опробованы и другие технологии, такие как электрический нагрев.) Последующий пиролиз керогена под землей производит пары нефти, которые при конденсации откачиваются подобно сырой нефти.

Сырая нефть обычно находится в относительно крупнозернистых, проницаемых и пористых осадочных породах, таких как песчаник и известняк, из которых ее можно извлечь, используя только естественное пластовое давление или, при необходимости, некоторые хорошо зарекомендовавшие себя технологии, такие как механическая откачка нефти или нагнетание газа или жидкости в пласт. В дополнение к такой традиционной добыче, новые технологии, такие как управляемые буровые долота, электронные датчики и гидравлический разрыв пласта, открыли так называемые нетрадиционные коллекторы, состоящие из плотных, непроницаемых «плотных пород», таких как сланцы или доломиты.Нефть, добываемая из всех таких пластов, известна в нефтяной промышленности как «плотная нефть». Однако, поскольку его извлекают в основном из сланцевых пластов аналогично сланцевому газу, его обычно называют сланцевой нефтью.

Сланцевые породы: геология, состав, использование

Сланец является наиболее распространенной осадочной породой, составляющей около 70 процентов породы, обнаруженной в земной коре. Это мелкозернистая обломочная осадочная порода, состоящая из уплотненного ила, состоящего из глины и крошечных частиц кварца, кальцита, слюды, пирита, других минералов и органических соединений.Сланец встречается повсюду, где есть вода или когда-то текла вода.

Ключевые выводы: сланец

• Сланцы — это наиболее распространенная осадочная порода, составляющая около 70 процентов породы в земной коре.
• Сланец — это мелкозернистая порода, состоящая из уплотненного ила и глины.
• Определяющей характеристикой сланца является его способность расслаиваться или делиться.
• Черный и серый сланцы встречаются часто, но порода может иметь любой цвет.
• Сланец имеет коммерческое значение.Из него делают кирпич, керамику, плитку и портландцемент. Из горючего сланца можно добывать природный газ и нефть.

Как образуется сланец

Сиур / Getty Images

Сланец образуется в результате уплотнения из частиц в медленной или спокойной воде, такой как дельты рек, озера, болота или дно океана. Более тяжелые частицы оседают и образуют песчаник и известняк, в то время как глина и мелкий ил остаются взвешенными в воде. Со временем сжатый песчаник и известняк становятся сланцами. Сланец обычно встречается в виде пласта толщиной в несколько метров.В зависимости от географии также могут образовываться линзовидные образования. Иногда следы животных, окаменелости или даже отпечатки капель дождя сохраняются в слоях сланца.

Состав и свойства

Кристин Пильджай / Getty Images

Глины обломки или частицы в сланце имеют диаметр менее 0,004 миллиметра, поэтому структура породы становится видимой только при увеличении. Глина получается при разложении полевого шпата. Сланец состоит не менее чем на 30 процентов из глины с различным количеством кварца, полевого шпата, карбонатов, оксидов железа и органических веществ.Горючие сланцы или битуминозные породы также содержат кероген , смесь углеводородов от умерших растений и животных. Сланцы классифицируются по минеральному составу. Это кремнистый сланец (кремнезем), известковый сланец (кальцит или доломит), лимонитовый или гематитовый сланец (минералы железа), углеродистый или битумный сланец (соединения углерода) и фосфатный сланец (фосфат).

Цвет сланца зависит от его состава. Сланец с более высоким содержанием органического вещества (углерода) имеет тенденцию быть более темным по цвету и может быть черным или серым.Присутствие соединений трехвалентного железа дает красный, коричневый или пурпурный сланец. Двухвалентное железо дает черный, синий и зеленый сланцы. Сланцы, содержащие много кальцита, имеют тенденцию быть бледно-серыми или желтыми.

Размер зерна и состав минералов в сланце определяют его проницаемость, твердость и пластичность. Обычно сланец делящийся и легко разделяется на слои, параллельные плоскости напластования, которая является плоскостью отложения глинистых чешуек. Сланец — , ламинированный , что означает, что порода состоит из множества тонких слоев, связанных вместе.

Коммерческое использование

grandriver / Getty Images

Сланец имеет множество коммерческих применений. Это исходный материал в керамической промышленности для изготовления кирпича, плитки и гончарных изделий. Сланец, используемый для изготовления керамики и строительных материалов, требует небольшой обработки, кроме измельчения и смешивания с водой.

Измельчение сланца и нагрев его известняком позволяет получить цемент для строительной отрасли. Тепло отгоняет воду и расщепляет известняк на оксид кальция и диоксид углерода.Двуокись углерода теряется в виде газа, оставляя оксид кальция и глину, которые затвердевают при смешивании с водой и сушке.

Нефтяная промышленность использует гидроразрыв для извлечения нефти и природного газа из горючего сланца. Фрекинг включает закачку жидкости под высоким давлением в породу для вытеснения органических молекул. Высокие температуры и специальные растворители извлекают углеводороды, что приводит к образованию отходов, вызывающих опасения по поводу воздействия на окружающую среду.

Сланцы, сланцы и сланцы

верш / Getty Images

Вплоть до середины 19 века термин «сланец» часто относился к сланцу, сланцу, сланцу и .Подземные угольщики по традиции могут по-прежнему называть сланец сланцем. Эти осадочные породы имеют одинаковый химический состав и могут встречаться вместе. При первоначальном осаждении частиц образуются песчаники и аргиллиты. Сланец образуется, когда аргиллит становится слоистым и расщепляющимся. Если сланец подвергается воздействию тепла и давления, он может превратиться в сланец. Сланец может стать филлитом, затем сланцем и, в конечном итоге, гнейсом.

Источники

• Блатт, Харви и Роберт Дж.Трейси (1996) Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Фримен, стр. 281–292.
• H.D. Голландия (1979). «Металлы в черных сланцах — переоценка». Экономическая геология. 70 (7): 1676–1680.
• J.D. Vine и E.B. Туртело (1970). «Геохимия черных сланцевых месторождений — Сводный отчет». Экономическая геология. 65 (3): 253–273.
• Р. В. Раймонд (1881) «Сланец» в . Глоссарий горных и металлургических терминов Американский институт горных инженеров.

Сланец

Сланец — это литифицированный ил — осадочная порода, состоящая в основном из зерен размером с глину и ил. Есть несколько способов определить сланец. Некоторые определения довольно узкие. Глоссарий геологии, опубликованный Американским геологическим институтом, определяет сланец как слоистую затвердевшую породу, содержащую> 67% минералов размером с глину ¹ . Это определение четко различает сланцы и аргиллиты. Последний представляет собой похожую породу, но без заметной ламинации.Он также отделяет сланец от алевролита, который является аргиллитом, в котором ил преобладает над глиной.

Сланец — это мелкозернистая осадочная порода, которая обычно имеет тонкую слоистость. Финнмарк, Норвегия. Ширина образца 9 см.

Иногда, однако, эти породы рассматриваются как одно большое семейство родственных и чрезвычайно широко распространенных пород, которые вместе называются сланцами, аргиллитами или аргиллитами. Эти породы определенно являются наиболее распространенными осадочными породами в земной коре.Было подсчитано, что более половины ² всех осадочных пород представляют собой аргиллиты различных типов. Далее следуют карбонатные породы и песчаники.

Сланец — важная горная порода. Его можно добывать как ископаемое топливо (горючий сланец), но, что еще более важно, это нефтематеринская порода и природный газ. Сланцы также являются породой, из которой мы добываем углеводороды с помощью гидроразрыва пласта (гидроразрыва пласта).

Сланец, как типичная осадочная порода, явно слоистый и может быть сморщен более поздним орогенным событием.Обнажение сланцев на севере Норвегии. Молоток для масштаба.

Грязь, покрывающая высохшее русло реки в Ла-Пальме, Канарские острова. Основным ингредиентом сланца является глина, которая находится здесь на пути от распавшейся породы выше в горах к морю, где она будет окончательно отложена. Реки делают тяжелую работу по переносу грязи в океан.

Обнажение сланцев в Шотландии. Молоток для масштабов.

Галька сланца на побережье Эстонии.Сланец относительно легко идентифицировать. Он имеет тенденцию образовывать плоские камешки с тусклой темной поверхностью.

Краткий обзор названий горных пород, используемых для описания аргиллитов или образованных на их основе пород:

Грязная порода	Описание
Сланец	Слоистая и уплотненная порода. Глина должна преобладать над илом.
Глиняный камень	Подобен сланцу, но не имеет тонкой расслоенности или хрупкости.Глина должна преобладать над илом.
Глиняная порода	Синоним аргиллита.
Аргиллит	Достаточно слабо выраженный тип породы. Это плотная и затвердевшая порода, погребенная глубже, чем большинство аргиллитов, и ее можно рассматривать как слабометаморфизованный аргиллит. Аргиллит не имеет пластинчатого спайности и не слоистый, как типичный сланец.
Аргиллит	Затвердевший ил, не имеющий тонкой слоистости, характерной для сланцев.В аргиллите примерно равные пропорции глины и ила. «Аргиллиты» можно рассматривать как общий термин, включающий все разновидности горных пород, которые в основном состоят из уплотненного ила.
Алевролит	Аргиллит, в котором ил преобладает над глиной.
Мудрок	Синоним аргиллита.
Лютит	Синоним аргиллита, хотя редко используется отдельно. Обычно в сочетании с каким-либо модификатором (кальцилутит — очень мелкозернистый известняк).
Пелит	Еще один синоним аргиллита. Может использоваться для описания рыхлых мелкозернистых отложений. Также используется для описания мелкозернистых карбонатов, как и лютит.
Марл	Известковая грязь. Это смесь глины, ила и зерен карбоната в различных пропорциях. Может быть уплотненным, но в этом случае его часто называют мергелем.
Sarl	Аналогичен мергелю, но содержит кремнистые биогенные зерна вместо карбонатного ила.
Smarl	Смесь sarl и smarl.
Черный сланец	Черный углеродистый сланец, цвет которого обусловлен органическими веществами (> 5%). Он богат сульфидными минералами и содержит повышенные концентрации нескольких металлов (V, U, Ni, Cu).
Горючие сланцы	Разнообразие сланцев, богатых органическими веществами. При перегонке он будет давать углеводороды.
Квасцы сланцы	Подобен черному сланцу, но пирит частично разложился с образованием серной кислоты, которая реагировала с составляющими минералами породы с образованием квасцов (водного сульфата калия-алюминия).Он так же богат несколькими металлами, как и черный сланец, и его добывали как источник урана.
Олистостром	Хаотическая масса грязи и более крупных обломков образовалась под водой в виде оползня под действием силы тяжести. Нет постельных принадлежностей.
Турбидит	Осадок или горная порода, отложенные потоком мутности. Эти отложения образуются под водой в виде смеси глины, ила и воды, скользящей по материковому склону (в большинстве случаев). Турбидит часто сложен чередованием алевритовых и глинистых слоев.
Флиш	Старый термин в настоящее время в значительной степени заменен турбидитом.
Диамиктит	Чисто описательный термин, используемый для описания любой осадочной породы, содержащей более крупные обломки в мелкозернистой матрице. Диамиктит может образовываться разными способами, но в большинстве случаев он, по-видимому, представляет собой литифицированный ледниковый тилл.
Тиллит	Литифицированный плохо отсортированный (более крупные обломки в илистом матриксе) отложения, отложенные ледником.Тиллит — это литифицированный тилл.
шифер	Мелкозернистая метаморфическая порода, расщепляемая на тонкие пластинки (имеет сланцевую спайность). Сланец в подавляющем большинстве случаев представляет собой метаморфизованный сланец / аргиллит.
Метапелит	Любой метаморфизованный аргиллит. Сланец, филлит и различные сланцы — обычные метапелиты.
Филлит	Метаморфическая порода с более высоким содержанием, чем сланец, и более низким, чем сланец. Он имеет характерный блеск на поверхностях скола, который ему придают пластинчатые кристаллы слюды и / или графита.

Аргиллиты, богатые более крупным илом, имеют тенденцию быть более светлыми по цвету и не имеют тонкой слоистости, характерной для настоящих сланцев. Этот алевролит из испанских Пиренеев является частью турбидита. Ширина образца 12 см.

Диамиктит — порода плохо отсортированная с мутным матриксом. Этот диамиктит из северной Норвегии имеет гляциогенное происхождение (тиллит) из варяжского оледенения. Ширина образца 12 см.

Турбидит — это осадочная порода, содержащая множество таких пар алевролит-аргиллит, отложившихся на морском дне во время одного и того же эпизода подводной лавины грязи под действием силы тяжести.Последовательность мутности обычно состоит из множества чередующихся слоев ила и глины. Ил оседает раньше глины, поэтому во время одного и того же события образовалось как минимум два отличительных слоя. Образцы взяты из одного обнажения в Испании, но там их не было рядом. Ширина образцов около 20 см.

Обнажение сланцев (турбидитов) в Лафшинни, Ирландия.

Сланец так широко распространен, потому что его основные составляющие (глинистые минералы) очень распространены на поверхности.Эти минералы образуются в результате химического выветривания — разрушения горных пород во влажных / влажных условиях. Минералы, дающие глину, представляют собой различные силикаты, преобладающие в магматических и метаморфических породах. Важнейшими глинистыми минералами являются каолинит, смектит (монтмориллонит) и иллит. Первые два распространены в более молодых сланцах. Иллит имеет тенденцию преобладать в более старых (палеозойских) сланцах, потому что захоронение приводит к процессу иллитизации, который превращает смектит в иллит.

Грязь представляет собой смесь воды, глины и ила (песка).Следовательно, аргиллиты также содержат различное количество ила (размер зерна 2-63 мкм) и песка в дополнение к глинистым минералам. Если преобладает ил, породу обычно называют алевролитом. Ил в основном состоит из минерального кварца, но он также может содержать минералы группы полевого шпата и другие породы, в том числе тяжелые минералы.

Важными составляющими аргиллитов могут быть карбонатные или кремнистые зерна. Оба обычно имеют биогенное происхождение. Мутные отложения, содержащие большое количество этих компонентов, называются мергелем и сарлом соответственно (мергель, сарл, если литифицирован).

Пирит — обычный минерал в аргиллитах, образовавшихся в восстановительных условиях. Обратите внимание на зеленоватый цвет, который также указывает на то, что свободный кислород не был доступен во время диагенеза. Эльба, Италия. Ширина образца 22 см. ТУГ 1608-6763.

Черный сланец, содержащий идиоморфные кубики пирита и жилы кварца. Ширина образца 8 см. ТУГ 1608-2799.

Сланец с прожилками белого кальцита. Эти жилы пост-осадочные (образовались в породе позже).Лоушинни, Ирландия. Ширина образца 10 см.

Углеродистые материалы являются очень важным компонентом многих сланцев. Это органическое вещество, обычно встречающееся в породах в виде керогена (смеси органических соединений с высокой молекулярной массой). Хотя кероген составляет не более 1% всех сланцев, подавляющее большинство керогена находится в аргиллитах. Сланцы, богатые органическими веществами (> 5%), известны как черные сланцы. Черный цвет этим породам придает органическое вещество. Органическое вещество должно разлагаться бактериями в нормальных условиях, но высокая продуктивность, быстрое осаждение и захоронение или недостаток кислорода могут сохранить его.Пирит — обычный сульфидный минерал в черных сланцах. Органическое вещество и пирит встречаются вместе в одной породе, потому что для их образования необходимы бескислородные условия.

Некоторые сланцы, которые особенно богаты органическими веществами, известны как горючие сланцы. При перегонке они дают углеводороды. Горючий сланец можно использовать в качестве ископаемого топлива, хотя он является относительно «грязным» топливом, поскольку обычно содержит много нежелательных (не горящих) минералов. И из-за вышеупомянутого пирита, который наносит ущерб окружающей среде после разложения до серной кислоты на поверхности.

Черный сланец — это разновидность сланца, содержащая большое количество органических веществ, придающих ему черный цвет. Эти породы богаты пиритом и некоторыми металлами, такими как ванадий, уран и т. Д. В прошлом их добывали как источник урана. Черный сланец в Эстонии.

Обнажение черных сланцев в Эстонии.

Глинистые минералы, образовавшиеся при распаде силикатных минералов, обычно уносятся с места их образования проточной водой.Они будут урегулированы, когда турбулентность жидкости, вызванная течениями и волнами, больше не сможет противодействовать силе тяжести. Минералы глины достаточно малы, чтобы их можно было долго переносить в суспензии. Они будут оседать после образования более крупных агрегатов либо из-за флокуляции, либо из-за биологической активности (фильтрующие организмы, выделяющие фекальные гранулы, содержащие ил).

Большинство глинистых минералов в конечном итоге попадают в океан, где они в конечном итоге откладываются на шельфе и континентальном склоне.Эти богатые водой отложения на пологом континентальном склоне нестабильны из-за гравитации. Некоторые триггерные механизмы, такие как землетрясение, цунами или просто вес вышележащих отложений, могут вызвать огромные и быстро движущиеся плотные течения с отложениями, движущиеся вниз по склону. Эти потоки известны как потоки мутности, а образующийся осадок — как турбидит. Турбидит часто состоит из чередующихся слоев, богатых илом и глиной, которые образуются потому, что ил имеет тенденцию оседать быстрее и раньше глины, в то время как богатые глиной слои образуются после этого и являются более толстыми в более отдаленных частях толщи турбидита.Многие такие слои могут следовать друг за другом, образуя мощную морскую осадочную толщу.

Отложения аргиллита содержат дезориентированные агрегаты глины, которые создают много порового пространства, заполненного водой. По мере накопления большего количества отложений вес вышележащих отложений вызывает уплотнение — глинистые агрегаты приобретают предпочтительную ориентацию, перпендикулярную направлению напряжения, поровое пространство уменьшается, и вода вытесняется из пород. При повышении температуры и давления начнутся минералогические изменения.Но это не метаморфизм. Эти изменения происходят на относительно небольших глубинах и умеренных температурах, и этот процесс называется диагенезом. Конечно, нет резкой границы между диагенезом и метаморфизмом. Во многих случаях может быть почти невозможно точно сказать, является ли порода в виде частиц осадочной или уже метаморфической. Пелитовые породы в ручном образце обычно считаются метаморфическими, если они демонстрируют четкое сланцевое расщепление и имеют более отражающую поверхность из-за более крупных чешуек слюды, выросших за счет бывших глинистых минералов.

Сильно сложенный турбидит в Лоушинни, Ирландия.

Зеленый цвет указывает на восстановительные условия образования. Финнмарк, Норвегия. Ширина образца 19 см.

Маркировки подошвы — это общие черты (отливки) на нижних поверхностях слоев сланца. Их можно использовать, чтобы показать путь вверх и направления палеотока.

Обнажение складчатых сланцев. Финнмарк, Норвегия.

Процесс иллитизации (смектит превращается в иллит) является основным изменением, происходящим в аргиллитах во время диагенеза.Иллитизация потребляет калий (обычно обеспечиваемый детритным калиевым полевым шпатом) и высвобождает железо, магний и кальций, которые могут использоваться другими образующими минералами, такими как хлорит и кальцит. Температурный диапазон подсветки 50-100 ° C ³ . Содержание каолинита также уменьшается с увеличением глубины залегания. Каолинит образуется в жарком и влажном климате. Более сухой умеренный климат имеет тенденцию к смектиту. Причина в том, что большое количество осадков вымывает растворимые ионы из породы, в то время как более сухой климат не решает эту задачу так эффективно.Каолинит предпочтителен во влажном климате, потому что помимо кремнезема и воды он содержит только алюминий. Алюминий очень остаточен, в то время как составляющие смектита (магний и кальций, а также алюминий и железо) легче уносятся.

Другой важный и экономически очень важный процесс, происходящий во время диагенеза (иногда эту стадию называют катагенезом), — это созревание керогена в углеводороды. Кероген — это воскообразное вещество, заключенное в породе, но оно превращается в более легкие углеводороды, которые могут выходить из сланца и мигрировать вверх.Этот процесс может происходить при температуре примерно 50–150 ° C ⁴ (масляное окно). Обычно это соответствует глубине залегания 2-4 км. Более легкие углеводороды, высвобождаемые во время процессов (известных как каталитический и термический крекинг), теперь могут свободно перемещаться вверх. Они могут образовывать пригодные для эксплуатации нефтяные и газовые коллекторы, если их останавливает какая-то структурная ловушка, которая может быть антиклиналью или границей разлома. Слой горной породы, который останавливает движение вверх, во многих случаях является еще одним слоем сланца, потому что уплотненный сланец является жестким барьером для жидкостей и газа.Сланец также может образовывать водоупор между водоносными пластами по той же причине — он не позволяет воде легко течь через породу (имеет низкую проницаемость).

Это также причина того, почему некоторые из образовавшихся углеводородов не могут мигрировать из материнских пород. Этот ресурс, по крайней мере, частично доступен для нас, если мы бурим скважины и закачиваем воду под давлением в породу, что приведет к ее разрушению. Этот метод известен как гидроразрыв пласта (гидроразрыв). Образовавшиеся трещины будут поддерживаться открытыми песчинками, закачанными водой, и углеводороды, захваченные в породах, станут извлекаемыми.Трещины на самом деле являются обычным процессом в земной коре. Минеральные жилы и дайки — это трещины в коре, открытые и запечатанные флюидом или магмой под высоким давлением.

Горючий сланец (разнообразный кукерсит) из Эстонии по-прежнему используется в качестве ископаемого топлива и сырья для сланцевой промышленности. Скала очень богата окаменелостями (мшанки, трилобиты, брахиоподы). Кукерсит слабо слоистый.

Керогеновый сланец из России. Ширина образца 10 см.

Это шиферные плиты. Хотя сланец также демонстрирует хрупкость, он не распадается на такие тонкие пласты твердой породы и выглядит более тусклым.

Это илистый известняк, в котором богатые карбонатом слои светлого цвета чередуются с силикокластическими (илистыми) слоями. Бири, Оппланд, Норвегия. Ширина образца 9 см.

Песчаник также не обязательно должен быть чистым кварцем. Он часто содержит значительное количество глины, которая может быть преобразована в слюду и хлорит во время диагенеза, связанного с захоронением.Ширина образца 18 см.

Метаморфизованная силикокластическая осадочная порода, в настоящее время состоящая из метаморфизованного песчаника (кварцита) со слоем метаморфизованной грязи (сланца).

Метапелит — метаморфическая порода, имеющая протолит аргиллита. Ставролитовый сланец — это метапелит. На переднем плане — поперечно-двойниковый ставролитовый порфиробласт. Тохмаярви, Финляндия. Ширина образца 19 см.

Сланец — это метаморфизованный сланец.Имеет пластинчатую спайность (склонность к распаду на тонкие пласты горных пород).

Слюдяной сланец — это метапелит — метаморфизованная осадочная порода, богатая глиной. Красные кристаллы — это порфиробласты альмандинового граната. Нарвик, Норвегия. Ширина образца 14 см.

Метаморфизованная илистая порода, явно содержащая как глинистый, так и богатый кварцем материал. Ширина образца 14 см.

1. Джексон, Дж. А. (1997). Глоссарий геологии, 4-е издание. Американский геологический институт.
2. Дэвис, Джозеф Р. (2007). Сланец. В: Энциклопедия науки и технологий Макгроу Хилла, 10-е издание. Макгроу-Хилл. Том 16. 383-386.
3. Нессе, Уильям Д. (2011). Введение в минералогию, 2-е издание. Издательство Оксфордского университета.
4. Робб Л. (2005). Введение в процессы рудообразования. Blackwell Science Ltd.

Инфо-сланец — как он образуется?

(Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Образец бурового шлама сланца при бурении нефтяной скважины в Луизиане.Зернистость песка = 2 мм. в диам.

Название Сланец — это мелкозернистая осадочная порода, образующаяся при сжатии ила. Этот тип породы состоит в основном из кварца и минералов, содержащихся в глине. Сланцы легко разбиваются на тонкие, параллельные слои. Сланец измельчают для изготовления кирпича и цемента. Осадочная порода — произносится как sehd uh MEHN tuhr ee, это горная порода, образующаяся, когда минеральные вещества или остатки растений и животных оседают из воды или, реже, из воздуха или льда.Осадочная порода покрывает около трех четвертей суши Земли и большую часть дна океана. В некоторых местах, например, в устье реки Миссисипи, осадочные породы составляют более 40 000 футов (12 000 метров). толстый. По оценкам геологов, осадочная порода формировалась не менее 31/2 миллиарда лет. Осадочные породы — это один из трех основных видов горных пород. Остальные — вулканическая порода (гранит). и метаморфическая порода (мрамор).

Есть много типов осадочных пород, и они имеют множество применений.Наиболее распространенная осадочная порода — сланцы. Он сделан из спрессованной грязи — то есть смеси глины и ила (мелкие частицы минерального вещества). Из сланца делают кирпичи. Известняк, еще одна распространенная осадочная порода, состоит в основном из минерального кальцита. Известняк используется для строительства, изготовления мела и для различных других целей. Цемент состоит из известняка с примесью небольшого количества сланца. Песчаник, сделанный из песка, и конгломерат, состоящий из частиц песка или гравия, также обычно используются для строительство.Частицы песка или гравия в песчанике и конгломерате удерживаются вместе минеральным цементом. Уголь, который полностью состоит из сжатых остатков растений, является основным источником топлива. Известковые сланцы, перекрытые известняками, плато Камберленд, Теннесси Большая часть осадочных пород начинает формироваться, когда зерна глины, ила или песка оседают в долинах рек или на дне озер и океанов. Год за годом эти минералы собираются и образуют широкие, плоские слои, называемые слоями или пластами.Слои, которые отличаются друг от друга по составу или текстуре, отличают осадочные породы от большинства магматических и метаморфических пород. Спустя тысячи лет слои тонкого ила и глины вдавливаются в плотные слои горных пород под тяжестью других слоев над ними. Вода, которая медленно просачивается сквозь слои крупного песка и гравия, откладывает минералы. цементируйте эти частицы, склеивая слои вместе с образованием породы. Там, где земная кора деформирована или эродирована, могут обнажиться большие участки погребенных осадочных пород. Выветривание сланца на выемке на дороге на юго-востоке Кентукки Ископаемые Большинство окаменелостей найдено в осадочных породах. Окаменелости образовались, когда отложения покрывали мертвые растения и животных. Когда отложения превратились в горные породы, либо останки, либо очертания растений и животных были сохранены. Некоторые известняки полностью состоят из ископаемых раковин. Сланцы, подверженные воздействию тепла и давления, превращаются в твердую, делящуюся, метаморфическую породу, известную как сланец, которая часто используется в строительстве. Ресурсы «сланец». Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *