Сообщение о полезных ископаемых о мергеле

Мергель – это порода, которую применяют в строительстве и растениеводстве. Камень имеет несколько разновидностей, отличающихся по физическим характеристикам. На образование породы уходят миллиарды лет. Добыча ископаемого ведется на нескольких континентах планеты, включая Евразию и Северную Америку.

Описание мергеля: что это такое?

Мергель представляет собой осадочную камнеподобную горную породу, состав которой преимущественно представлен глиной и карбонатом кальция. Ископаемое называют также «рухляком» и «глинистым известняком». Мергель может иметь различную окраску в зависимости от наличия тех или иных включений. Происхождение рухляка связано с местами, где миллионы лет назад находилось дно водоема, поэтому в состав ископаемого входят также окаменелые останки древних организмов и фрагменты ракушек. Одно из месторождений обнаружено в нефтегазоносной области «Акита». Глубина залегания – 1-2,5 км.

Состав, формула и свойства горной породы

Единой формулы рухляка не существует, т. к. в состав породы может входить множество примесей в разных пропорциях. Карбонат в виде кальцита или доломита занимает 50-75% состава, а нерастворимый остаток – 25-50%. Нередко встречаются примеси кварца, опала, песчано-алевритовых частиц. Структура мергелистого камня тонкозернистая либо скрытокристаллическая, текстура однородная, слоистая. Как выглядит рухляк? Чаще всего он окрашен в красноватый, бурый, бело-желтый оттенки. Красный цвет ископаемое приобретает из-за повышенного содержания железа. Рухляк обладает отличительными признаками:

• вступает в реакцию с соляной кислотой, образуя на поверхности глинистое пятно;
• размягчается в воде, выделяя выраженный запах глины;
• при длительном нахождении в жидкости растворяется, если содержит много глины и мало кремния или карбоната.

Описание рухляка свидетельствует, что он достаточно хрупкий, неустойчивый к воздействию ветра, атмосферных осадков и климатических изменений. Ископаемое быстро деформируется под действием подземных вод, растворяется, образуя пещеры в местах залегания. Хрупкость, небольшой удельный вес и малая плотность не позволяют использовать его в строительстве в качестве базового компонента. Рухляк действительно обладает низкой твердостью, – всего 3 балла из 10 по шкале Мооса.

Разновидности мергеля с фото

Существует несколько разновидностей рухляка, отличающихся по плотности, пористости, пластичности, консистенции, способности к сжатию и набуханию, влажности. Разновидности мергеля имеют разный состав:

1. Известковый. Содержит до 3/4 карбоната, используется для производства цемента. Эта разновидность породы похода на известняк.
2. Гипсовый. Отличается повышенным содержанием гипса. Может образовывать пропластки или желвачки.
3. Мелоподобный. Содержит 30-90% кальцита (мела) и небольшое количество глины. Мергель с высоким содержанием мела отличается рыхлостью, невысокими показателями плотности и прочности. Содержит значительное количество окаменелых фрагментов растительных и животных организмов. Залежи рухляка присутствуют в нефтегазоносной области «Акита».
4. Доломитовый. 50% состава приходится на доломит.
5. Доломитовый глинистый. Содержит доломит, но большая часть породы образована глиной.
6. Глинистый. Глинистые мергели содержат до 75% глины.
7. Ангидрито-доломитовый. Сильно ангидритоносные доломитовые мергели.
8. Гипсово-доломитовый. Рухляк, в котором карбонаты представлены смесью доломитов и гипса.
9. Пламенный (опока). На 98% состоит из оксида кремния. Включает примеси опала, глины, зерен кварца, глауконита, полевых шпатов.
10. Пресноводный (озерный, торфяной). Порошкообразная масса. Месторождения – водоемы болотно-озерного типа. Пресноводный мергель используется для производства цемента и выжигания извести.
11. Руинный. Состоит из четырехугольных фрагментов серого цвета в окружении красноватой обломочной породы. Месторождения распространены в Австрии и Италии.

Если содержание глины не превышает 10%, рухляк носит название «мергелистый известняк». Самым востребованным видом является цементный (см. фото). Его используют для производства портландцемента, предварительно подвергая обжигу. Состав цементного мергеля изменчив: концентрация кремнезема и окислов нестабильна. Эта особенность вынуждает добавлять в цемент глину и известь. В новороссийском месторождении встречается цементный рухляк, который можно подвергать обжигу без добавления примесей.

Цементный мергель

Где добывают мергель?

Мергель распространен по всему миру. Его залежи образуются на дне пресноводных и соленых водоемов и соседствуют с месторождениями известняка и глины. Ископаемое добывают в местах, где миллионы лет назад располагались моря, озера или реки. Крупными поставщиками мергеля являются Англия, Турция, Италия, Греция, США. Месторождения породы (нередко в сочетании с мелом) есть в России, Украине и Беларуси. Залежи ископаемого обнаружены в нефтегазоносной области «Акита».

Карьеры горной породы представлены горизонтальными ступенчатыми террасами с уступами высотой до 20 м. Камни поступают в продажу в виде монолитов или каменной крошки. Добыча рухляка ведется с помощью специальной техники для резки камня, после чего его грузят в машины и транспортируют.

Преобразование монолитов в щебень происходит с применением роторных либо щековых дробильных аппаратов. Для производства портландцемента породу измельчают в специальной мельнице и подвергают обжигу.

Область применения

Большая часть добываемого известкового мергеля (около 5 млрд тонн) используется для производства цемента. Измельченную породу применяют для строительства зданий и сооружений, автомобильных дорог.

Мергель используют в качестве базового строительного материала при возведении построек высотой до 2-х этажей. Применение мергеля для строительства более высоких зданий не рекомендуется ввиду невысокой прочности камня и плохого сцепления его цементом. Низкие постройки из рухляка способны простоять десятки лет при условии защиты материала от внешних воздействий и предварительной геологии грунта. Толщина стен из мергеля должна быть не менее 1,4 м из-за малой прочности камня. Небольшие постройки из глинистого известняка делают в Турции, Великобритании, Греции.

Для каких целей еще применяют рухляк? Мергелистая крошка служит в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Для этой цели подходит осадочная порода, образовавшаяся на дне пресных водоемов. Она содержит углеизвестковую соль, что положительно влияет на урожайность винограда, злаковых растений. При этом важно учитывать особенности почвы, грунта (рухляк оказывает благоприятное воздействие на почву с повышенной кислотностью). При удобрении грунта рухляком последнего понадобится больше, чем при удобрении известняком.

Визуально мергель не слишком привлекательный, поэтому коллекционеры на него не обращают внимания. Иногда встречаются экземпляры причудливой формы и необычного цвета. Месторождения мергелистого известняка нередко соседствуют с минеральными залежами кварцита, пирита, кальцита. Такие минералы являются более ценными и используются в ювелирном деле. Кварц входит в состав фарфора, применяемого для изготовления посуды и декоративных изделий. Стоимость рухляка невысока из-за его распространенности и невысоких показателей прочности и плотности.

Описание и свойства мергеля

Мергель – порода, относящаяся к доломитам, глинам и известнякам. Окрас может быть разный, но преимущественно светлый. Обладает алевритовой и псаммопелитовой структурой. Можно встретить слоистую и не слоистую разновидность.

Встречается различный мергель, характеристики грунта которого напрямую зависят от его состава, и выражены, в основном, процентным соотношением содержания в нём глинистых частиц.  При неравномерно распределённом карбонатном материале, у породы пятнистая текстура.

По большей части  распространён глинистый грунт.  Мергель классифицируется, в зависимости от процента содержания других элементов. Помимо этого он содержит пирит, кварц, полевой шпат и т.д. Его слои представлены отложениями самого различного геологического возраста. Образование глинистых видов происходит в водной среде, за счёт осаждения и наслоения осадка.

Каменистые типы мергеля, образуются преимущественно при разрушении горных массивов, под действием природных условий, в частности, разрушения водой. Мергель, характеристика которого зависит не только от основных компонентов  – магния и кальция, также содержит ещё многие химические элементы, определяющие его показательные свойства и разнообразие внешних форм и окраса.

Многие виды мергеля имеют довольно рыхлую структуру, за счёт слабого сцепления их компонентов, в виду осадочной природы происхождения. Поэтому некоторые образцы легко крошатся. Выявить мергель сравнительно легко по карбонату кальция, образующегося в процессе разрушения доломита и известняка. Определить донные отложения мергеля можно по наличию пузырьков углекислого газа, стремящихся на поверхность. Он образуется в результате взаимодействия кислот и карбоната кальция, в определённом количестве содержащийся в мергеле.

Также на основе крупных залежей мергеля образуются специфичные плодородные почвы, активно впитывающие влагу. Называются они “рендзин”. Часто на них образуются зелёные луга, густо поросшие злаковыми культурами.

Состав мергеля определяет его физические характеристики. В сухом виде откосы этой породы довольно прочные, если примеси глины содержится не 50%. При её большем содержании, показатели падают. Свойства слоя напрямую зависят от процента его влажности. Чем больше глины, тем ярче выражена эта связь. При большом содержании влаги, устойчивость глинистых слоёв мергеля значительно снижается. Если порода содержит в достаточном количестве карбонатный цемент и кремний, то вода ей не страшна.

Глинистый мергель  крайне склонен к растрескиванию и выветриванию, в частности, это слои где преобладает глинистый монтмориллонит. Истинные мергели крайне выгодно от них отличаются, характерной прочностью и устойчивостью своей структуры.

Такие породы зачастую твёрдые как камень. Мергель также характеризуется процентом содержания в нём карбонатных, песчано-алевритовых, и кварцевых фракций. Прочность его структуры пропорционально возрастает в зависимости от процента содержания в нём кальцита и алеврита. У каждого типа мергеля, свои свойства, выраженные его влажностью, плотностью, пористостью, консистенцией и пластичностью. Также учитывается его способность к набуханию и сжатию.

Виды мергеля

Мергель ангидритодоломитового типа. Содержит большое количество ангидрита , и по свойствам наиболее близок классическому типу мергеля, также как и доломиты и ангидритодоломиты глинистого типа. Мергель гипсового типа. Как ясно из названия содержит определённое количество гипса, который находится в нём в виде тонких прослоек или рассеян по всей структуре. Одной из разновидностей этого типа является гипсодоломитовая порода. В ней в отличие от ангидритодоломита кальций заменён гипсом.

Мергель глинистого типа. Может содержать до 75% глинистых примесей. Издавна широко применяется в строительстве. Мергель доломитового типа. Порода с примесями основной составляющей доломита (до 50%), с добавками глины и карбоната. Наиболее распространён доломитовый тип с примесью глины.

Мергель известкового типа. За счёт своих скрепляющих свойств известняк, мергелю придал особые характеристики, поэтому он приобрёл большую популярность в производстве цементной продукции. При этом также используется другая его разновидность, идущая на производство портландцемента. Требует дополнительной обработки, представляющая собой процесс длительного обжига, пока он не превратится в камень. Имеет необычную разновидность, серого цвета с красными вкраплениями, содержащими оксид железа.

Мергель мелоподобного типа. Эту породу образует преимущественно мел. Мергель этот также содержит кальцит, который рождается в процессе разложения и прессования древнейших микроорганизмов, а точнее из скелетов, и глины в виде дополнения. Обладает мягкой структурой светлых тонов. Опока – опал мергелевого типа содержащий глину, зёрна минералов и кальцит. Мергель пресноводного типа – рассыпчатая, порошкообразная порода, богатая глинами и углекислым кальцием. Применяется при промышленном обжиге извести.

Месторождения мергеля

Мергель порода невзрачная, и декоративной ценности совершенно не имеет, но некоторые её виды крайне востребованы в производстве строительных материалов и сельском хозяйстве, в виде качественного удобрения.

Он относится к наиболее распространённым горным породам, содержащие глину и известняк, обнаружить которую в принципе можно в любой точке планеты. Ареал его основного нахождения охватывает обширные территории Соединённых Штатов, Англии, Турции, Греции и Италии. Сразу необходимо отметить, что в ряде стран под мергелем понимают несколько иной вид пород, не имеющим отношения к источнику описания.

Применение мергеля

Основное своё применение мергель нашёл в строительной области. Его широко применяю при производстве цемента различных марок, в частности портландцемента. Но для этого должен пройти длительный процесс предварительной обработки. Поэтому раньше когда производство не имелось столь развитой автоматизации, его не слишком жаловали, но всё-таки использовали. Перед использованием его перемалывают в специальных мельницах, а потом обжигают и спекают в промышленных печах.

Но для окончательной готовности продукты его необходимо смешать с определёнными реактивами. Только потом он становится пригодным для производства высококачественного цемента. Для использования вполне пригодны не менее двенадцати видов породы мергеля. При добыче она может иметь как рыхлую структуру, так и быть спрессованной в твёрдый камень.

Каменный мергель также можно использовать при возведении различных строений. Для него используются крупные фрагменты, размером не меньше футбольного мяча и больше. Материал довольно рыхлый поэтому, серьёзные сооружения из него не возводят.

Цена мергеля

Мергель купить можно приблизительно по 8 $ за 1 кб/м. Продается он в виде удобных блоков специально предназначенных для строительства, это значительно облегчает их дальнейшее использование и транспортировку. Основными представителями на рынке мергеля являются Турция и Греция, а также Англия.