Гранит и камень. Сланцы

Сланец назван так из-за свойства расслаиваться, из-за своей структуры. Горная порода сложена из спрессованных пластин различных минералов. Слои довольно легко разделяются. Происхождение сланцев связано с морями. Оседавшие на их дно ил, спрессовывались под давлением воды.

Большинству сланцев около 300 миллионов лет. Порода образовывалась в эпоху активных вулканических процессов в земной коре. Горообразование сжимало осадки на дне в боковых плоскостях. Образовавшиеся складки расслаивались под давлением и температурами.

Физические и химические свойства сланца

В результате давления на донные массы, в породе образовывались прослойки слюды. Это пластинчатый материал, легко разделяемый на тончайшие листы. Этим свойством пользовались в старину, закрывая слюдой окна в домах.

Пласты минерала прозрачны и тонки. В сланцах также легко разделяется. Во многом, именно благодаря ей порода без труда распадается на пласты.

Слоистость – общее физическое свойство камня. В остальном, сланцы резко отличаются друг от друга. Их твердость по колеблется в границах от 2-х до 6-ти баллов. Для сравнения, 2 балла у , используемого для грифелей карандашей. 6 баллов у ортоклаза, используемого при производстве фарфора и плитки.

Разнящаяся твердость сланцев объясняется их разным минеральным составом и структурой. Кремнесодержащая твердая порода имеет кристаллическую структуру. Глинистые сланцы имеют выраженное слоистое строение. Они более хрупкие.

Самый мягкий горючий сланец . В нем велика доля органики. Это перегнивающие водоросли, моллюски, другие организмы. Их разложение приводит к образованию легковоспламеняющихся углеводородов. Собственно, поэтому порода и названа горючей.

Показатель влагостойкости породы также разнится. Камень сланец может поглощать воду как на 3%, так и всего на 0,01%. Цифра зависит от состава породы, ее пористости. По сути, под понятием сланец объединена целая группа отделочных .

Окраска и цвет сланца

В кристаллических сланцах преобладают обычно минералы темных цветов. Из белесых компонентов в них встречаются лишь полевые и разновидности кварца. Они дают светлые прожилки, но в общей массе порода остается бурой, серой, коричневой, черной, темно-зеленой.

Глинистые сланцы бывают белых, красноватых тонов, иногда имеют зеленоватый или сероватый оттенок. Зачастую, сланцы неоднородно окрашены. Это вызвано различным составом слоев породы, временем их образования, смешением элементов камня под действием внешних факторов, таких как давление, температуры.

Применение сланца

Сланец именуют «природным шифером». Прозвище камень получил за схожесть с покрытием для кровель. Расщепленные слои породы покрывают их десятилетиями. Сланец не выцветает на солнце, поэтому крыши всегда выглядят как новые.

Кроме стойкости к ультрафиолету, большинство сланцев отличаются морозоустойчивостью, поэтому породу применяют в качестве строительного материала даже в суровом климате.

Для возведения зданий предлагают купить сланец кристаллического типа. Блоки из него отлично сохраняют тепло, обладают высоким показателем звукоизоляции, крепки и долговечны.

Сланец так же используют при внешней и внутренней отделке. Камнем обкладывают камины, им декорируют стены, колонны, мостят полы. Однако, натуральная порода дорогостоящая. Квадратный метр стоит от 1 800 рублей. Средний же ценник – около 3-х, 4-х тысяч.

Поэтому, к примеру, для ландшафтного дизайна и отделки часто используют искусственный камень сланец . Его изготавливают из пигментов, смол, натуральных наполнителей и полимерных материалов. Последние – химические соединения с внушительной молекулярной массой.

Внешне искусственный почти не отличим от натурального. Однако, служит меньше. Что же касается истинного сланца, средневековые замки и дома вельмож прошлых столетий крыты им и по сей день.

При этом, природный шифер в большинстве случаев не меняли с момента постройки зданий. На полимерный сланец дают максимальную гарантию в 50 лет.

Магические и лечебные свойства

Литотерапевты «прописывают» сланец от бессонниц и психических расстройств. положительно влияет на нервную систему, избавляя от стрессов, депрессий.

Впрочем, в «городских джунглях» такими свойствами обладают все природные материалы, замечают скептики. В бетонных коробках, при отсутствии зелени, людям не хватает дерева, камня, цветов.

Декоративный камень сланец отметился не только в традиционной медицине, но и в магических обрядах. Эзотерики советуют зажечь две свечи в полнолуние. Делать это необходимо на границе дней в 12 часов ночи. Рядом с огнем укладывается сланец .

На него, говорят маги, следует смотреть 20-30 минут. В итоге, совершающий обряд должен начать видеть образы. Чтобы растолковать их потребуется обращение к . После вопроса, его заворачивают в платок и кладут под подушку. Расшифровка видений приходит во сне.

Обряд связан с магическим свойством сланца аккумулировать энергию Космоса, накапливать знания. Передать их человеку порода может только после совершения обряда. Ношение сланца без проведения соответствующих магических ритуалов бесполезно.

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, - 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. - 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 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

Сланец бывает разный

Весь сланец можно разделить на четыре большие группы, по степени метаморфизма. Геология дает более расширенные толкования, поэтому возле каждой группы будет ссылка на Википедию

Schist Википедия - Самый прочный сланец. Камень очень плотный, который расколоть практически невозможно. Этот камень используют люди тысячи лет. С армией Александра Македонского традиции добычи и обработки попали на Восток и Древний Египет, а впоследствии в Грецию (σχιστός) и Европу. Именно так, раньше, назывался этот черный камень, сланец, из которого сделаны прекрасные гробницы Египетских Фараонов, камень, на котором наши предки, оставили нам послания. Примечательно, что так раньше назывался весь сланец - камень, который лежал на крышах средневековых дворцов и замков Европы. И только с началом промышленной добычи, в конце XVIII века, начале XIX, сланец стал называться привычным сегодня словом "Slate". Но и сегодня, в той же Америке, часто используют старое название, а к примеру, в Португалии, сланец имеет название "Xisto", что очень созвучно с названием Schist

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.).

Горючие сланцы - это осадочная порода со слоистой структурой тёмно-серого, коричневого цвета. Они состоят из органики и минеральной части.

Различают следующие их типы:

гумито-сапропелитовый, состоящий из останков мелких животных и водорослей, располагающийся на дне моря;
сапропелитовые кукерситы, состоящие из высших растений, отмерших не одно тысячелетие назад.

Месторождения в России и мире

На земном шаре обнаружено примерно 550 месторождений горючих сланцев. Основные запасы расположены:

в Америке, в штатах Колорадо, Вайоминг, Юта;
21% сланцев добывают в Бразилии;
Россия добывает 11% от всего мирового объёма этих ископаемых.

На сегодняшний день не могут быть разработаны все залежи. Причинами невозможности разработки горючих сланцев являются экономическая невыгодность работ, а также необходимость обеспечения экологической безопасности при добыче этих горючих ископаемых.

В Европе добычу сланцевого газа трудно осуществить из-за высокой плотности населения и глубокого залегания пластов. Наиболее перспективной была возможность добычи сланцевого газа у Польши. Этому способствовало обнаружение крупных месторождений, и желание властей покончить с зависимостью от России в части поставок газа. Однако проекты были признаны нерентабельными, и от планов пришлось отказаться, несмотря на все усилия и проводимую рекламную кампанию со стороны США.

Залежи такого газа на Украине находятся в Донецкой области, в зоне масштабных вооружённых столкновений, и в Одесской области. Власти Украины считают разработки этих месторождений способом избавления страны от импорта газа из России.

В России обнаружено крупное месторождение сланцев в Саратовской области. В регионе найдено 6 месторождений, одно из которых, самое крупное, расположено в Перелюбском районе. Планируется обработка на месте добычи с установкой реактора для получения одновременно сланцевого газа, сланцевой нефти и сланцевого цемента. Выявлено присутствие в этом горючем сланце рения и кокса, которые являются стратегическими продуктами.

Способы добычи

Добыча горючих сланцев осуществляется двумя способами:

подземный.

Карьерный или открытый способ, шахтная добыча. Это наиболее выгодная разработка сланцевых месторождений в местах залегания пластов близко к земной поверхности. Такой способ является благоприятным для окружающей среды.

Подземный способ является затратным, требует создания сланцевых скважин, привлечения техники и специалистов высокой квалификации. Этот метод способен нанести существенный вред окружающей среде, поэтому его не используют вблизи водных объектов или городов.

Процесс добычи сланцевого газа

Из горючих сланцев получают сланцевый газ. Это , содержащий метан. Себестоимость его добычи выше, чем обычного газа, добываемого на газовом месторождении.

Для добычи сланцевого газа необходимо устройство большого количества скважин и большая территория земли, потому, что его концентрация составляет всего лишь 0.2–3.2 млрд. кубометров на 1 квадратный километр.

Его добыча производится при значительных запасах и при желании властей некоторых стран снизить зависимость от импорта топлива.

Возможный ущерб окружающей среде не позволяет производить разработку горючих сланцев на значительной части разведанных ресурсов.

Получение сланцевого газа производится с применением технологии гидравлического разрыва пласта (фрекинга):

скважину сначала бурят вертикально, а при достижении сланцевого пласта - горизонтально;
затем под очень высоким давлением (500–1500 атм) в скважину вводят воду или её смесь с песком и химическими веществами;
это приводит к растрескиванию породы и выходу горючего газа из неё;
чтобы трещины не смыкались при снижении давления, в скважину подают жидкость с добавлением крупнозернистого песка.

Влияние добычи на экологию

Добыча сланцевого газа представляет опасность для окружающей природы. Жидкость, используемая при гидроразрыве пластов, зачастую подаётся вместе с большим количеством химикатов, в том числе канцерогенных, которые пропитывают породу и приводят к загрязнению больших территорий земли и грунтовых вод. По этой причине была запрещена добыча сланцевого газа в штате Нью-Йорк.

Последствия добычи сланцевого газа для экологии самые неблагоприятные:

загрязнение воздуха и почвы токсичными веществами, входящими в состав раствора, применяемого для фрекинга (гидроразрыва пласта);
проседание почвы вследствие растрескивания породы;
разрушительные процессы в грунте и в почве;
загрязнение грунтовых вод химикатами.

Главной экологической проблемой является загрязнение подземных пластов воды не только метаном, но и канцерогенными веществами из раствора для фрекинга.

Опасен не только сам раствор, но и химические соединения, которые проникают из-под земли на поверхность после гидроразрыва:

в месте добычи происходит мор птиц, рыб и животных;
наблюдаются кипящие ручьи с содержанием газа метана;
ядовитые продукты, попавшие в воду и в воздух, вызывают массовые отравления и заболевания людей, живущих поблизости от буровых вышек

Может происходить воспламенение питьевой воды, такое наблюдалось в США. Один из фермеров решил сделать колодец для воды взамен отравленного, и нарвался на метан, который фонтанировал три дня.

Получение нефти

Сокращение запасов нефти, добываемой традиционными способами, заставляет нефтяников обратить внимание на горючие сланцы, запас которых на порядок больше открытых нефтяных запасов. Горючие сланцы при нагреве без доступа воздуха образуют газ и сланцевое масло, которое близко по составу к нефти и называется условно сланцевой (нетрадиционной) нефтью. Добыча сланцевой нефти целесообразна, с экономической точки зрения, только на крупных месторождениях с толщиной пласта от 30 метров и содержанием нефти не менее 90 литров на тонну сланца.

Получение сланцевой нефти возможно с помощью установок-реакторов, в которых происходит переработка сланцевой породы, добытой открытым или шахтным способом. На этих установках выделяют сланцевую смолу (нефть) с помощью пиролиза без доступа воздуха. Этот способ весьма затратный, конечный продукт отличается высокой себестоимостью.

Второй способ получения нефти - с применением технологии гидроразрывов пласта. Такая нефть тоже имеет высокую себестоимость.

Недостатком метода получения нефти из пласта является быстрое падение дебита скважины. Уже через год работы происходит резкое, до 80%, снижение объёмов поступающей нефти. Оба способа имеют проблемы утилизации больших объёмов углекислого газа, который образуется в процессе отделения сланцевой смолы. Выпуск его в атмосферу недопустим во избежание экологической катастрофы.

Горючие сланцы используют в качестве топлива и энергохимического сырья. Из сланцевой руды получают:

фенолы;
клеевые вещества;
пластификаторы;
химикаты для борьбы с эрозией почв и сорняками;
отходы переработки сланцев используют для получения строительных материалов (цемента и пр.).

Очищенный сланцевый газ имеет те же физические свойства, что и традиционный природный газ, используется в качестве топлива.

Нефть, полученную из сланцев, можно использовать непосредственно в качестве топлива или переработать на . В процессе переработки происходит удаление примесей и азота, добавление водорода к углеводородам. являются:

бензин;
дизельное топливо;
мазут.

Используют эти продукты так же, как из обычной нефти.

В России 80% добываемых горючих сланцев просто сжигают на электростанциях. Это дешёвое топливо, но его теплотворная способность низкая. Извлечение нефти и газа производится только из 20% залежей в связи с низкой рентабельностью производства. Но главной причиной является охрана окружающей среды.

Месторождения горючих сланцев разрабатываются активно в странах с отсутствием альтернативы, не имеющих запасов природной нефти и газа.

Сланцы (горные породы) Сланцы, горные породы, характеризующиеся почти параллельным расположением входящих в их состав вытянутых или пластинчатых минералов и обладающие способностью раскалываться на тонкие пластинки (см. Сланцеватость ). По степени регионального метаморфизма среди С. выделяются две большие группы: слабо метаморфизованные горные породы ‒ глинистые сланцы и глубоко метаморфизованные ‒ кристаллические С.

Глинистые С. состоят преимущественно из глинистых минералов, гидрослюд или реже из монтмориллонита. Среди кристаллических С. по составу входящих в них минералов (слюды, амфиболы, полевые шпаты, кварц) выделяют слюдяные С. (биотитовые, мусковитовые, реже парагонитовые); при увеличении содержания в них полевых шпатов и кварца они переходят в гнейсы , а амфиболитовые С. ‒ в амфиболиты . Иногда кристаллические С. носят название по входящему в их состав относительно редкому минералу ‒ гранатовые, ставролитовые, кианитовые и др.

Промежуточное положение между глинистыми и кристаллическими С. занимают филлиты, хлоритовые С. и зелёные С. ‒ горные породы, подвергнутые метаморфизму в условиях т. н. зелёно-сланцевой фации на относительно малых глубинах; в их составе, кроме слюды, много зелено-цветных минералов (хлорита, эпидота и различных амфиболов). Зелёные С. образуются из осадочных и вулканических пород.

Глинистые С., обладающие совершенной сланцеватостью, используются в качестве кровельного и шиферного С. Разработка кровельного С. ведётся как открытым (крупные карьеры), так и подземным способами. Блоки С. поступают в распиловку и расколку на плитки толщиной около 0,5‒1 см, которые используются для кровель и облицовки зданий.

Глинистые С., не обладающие совершенной сланцеватостью, и отходы кровельных С. применяются для производства вспученных С. В СССР для этих целей используются т. н. шунгиты ‒ глинистые С., добываемые близ с. Шуньга (Карелия). Во вспученном виде этот материал ‒ шунгизит ‒ является высококачественным заполнителем бетона.

Кристаллические С., особенно близкие к гнейсам, применяются в качестве строительного материала, а также огнеупорного сырья.

Глинистые С., обогащенные органическими веществами, используются как горючие сланцы (см. также Сланцевая промышленность ).

Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, М, 1969.

В. П. Петров.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Сланцы (горные породы)" в других словарях:

СЛАНЦЫ, метаморфические (см. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ) горные породы, характеризующиеся ориентированным расположением породообразующих минералов и способностью раскалываться на тонкие пластины. По степени метаморфизма различают… … Энциклопедический словарь

У этого термина существуют и другие значения, см. Сланцы. Аспидный (кристаллический) сланец Сланцы горные породы, с параллельным (слоистым) расположением низкотемпературных минералов (таких как … Википедия

Горные породы - Термины рубрики: Горные породы Авгит Алевролит Аллювий Алунит Амфиболиты Ангидрит Анортит … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Термин «Г. п.» впервые в современном смысле употребил (1798) русский минералог и химик В. М. Севергин … Большая советская энциклопедия

Твердая кора земного шара и весь твердый его остов сложены из минеральных агрегатов. Г. породами называются те из этих агрегатов, которые играют существенную роль в составе литосферы, обнаруживая в основных чертах постоянство состава и строения в … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Плотные, часто сланцевые породы, состоящие из чистой кремнекислоты, в значительной части аморфной, растворимой в едком калии (кремнистые сланцы, опоки, трепелы и др.).