Все о полезном ископаемом сланцы его применение
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 октября 2017;
проверки требуют 12 правок.
Горючий сланец — полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы, близкой по составу к нефти (керогеновой или сланцевой нефти).
Горючие сланцы образовались на дне морей приблизительно 450 млн. лет назад в результате одновременного отложения органического и неорганического ила.
Состав[править | править код]
Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальцит, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10—30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют изменённые остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).
Среди разведанных российских сланцевых месторождений на 2004 год выделяют[1]:
- Волжский;
- Прибалтийский (Ленинградская область);
- Печоро-Тиманский;
- Вычегодский бассейны.
По зарубежным оценкам, крупнейшим месторождением России является Баженовское (Западная Сибирь).
Добыча нефти из сланцев[править | править код]
Подробнее см. Shale oil extraction (англ.)русск.
С помощью термического воздействия на кероген, содержащийся в горючих сланцах, возможна добыча керогеновой нефти[2] (сланцевой нефти). Она проводится двумя основными способами: обычным шахтным с последующей перегонкой (ex-situ process[3], низкоэффективен[4]) либо добычей в пласте, когда нагревание производится непосредственно под землей[5] (in-site process[3]). В мире керогеновая нефть добывается в чрезвычайно небольших количествах.
Кроме керогеновой нефти, горючие сланцы как нефтематеринская порода[6] содержат некоторое количество традиционной легкой нефти (Сланцевая нефть или англ. tight oil в терминологии Министерства энергетики США и Международного энергетического агентства[2]) и газа, которые могут быть добыты с помощью многостадийного гидроразрыва пласта и наклонно-направленного бурения с протяженными горизонтальными участками. Часть легкой нефти и газа может мигрировать из сланцев в смежные низкопроницаемые коллекторы.
Использование в народном хозяйстве[править | править код]
Из горючих сланцев получают масла и смолы, помимо использования в качестве топлива для ТЭС, сланцы являются ценным химическим сырьем для синтетического дубителя, пластмасс, гербицидов, дорожных битумов и др.
Сланцевая зола используется в производстве вяжущих веществ и строительных деталей[каких?], клея для строительной индустрии (для скрепления блоков домов).
Смола находит применение в производстве химических препаратов и даже лекарств.[7]
Примечания[править | править код]
- ↑ А. Л. Лапидус, Ю. А. Стрижакова. ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ — АЛЬТЕРНАТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ХИМИИ // ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК : журнал. — 2004. — № 9. — С. 823-829.
- ↑ 1 2 Нефть сланцевых плеев – новый вызов энергетическому рынку? // ИНЭИ РАН, ноябрь 2012, стр 6: «Таблица 1 — Термины, используемые в мировой практике при определении «жидких» видов углеводородов, добываемых на сланцевых плеях»
- ↑ 1 2 Sunggyu Lee, Oil Shale Technology — CRC Press, 1990, ISBN 9780849346156. Chapter 6 «Oil Retorting and extraction process», page 109
- ↑ [1]
- ↑ Ван-Вактор Сэмюэль А., 2014, с. 60.
- ↑ Нетрадиционные источники углеводородов: сланцевый пузырь или сланцевая революция? Архивная копия от 30 октября 2014 на Wayback Machine // ROGTEC ISSUE 32
- ↑ Горючий сланец на https://www.geolib.net/
Литература[править | править код]
- Сэмюэль А. Ван-Вактор. Нефть благословенная и проклинаемая: Международный нефтегазовый бизнес от скважины до бензоколонки = Introduction to the global oil and gas business. — М.: Альпина Паблишер, 2014. — 240 с. — ISBN 978-5-9614-4510-7.
- Amrita Sen, Richard Mallinson. Flooring it: shale oil and marginal cost. Energy Aspects, 4 октября 2012 года (англ.).
- Нефть сланцевых плеев – новый вызов энергетическому рынку? // ИНЭИ РАН, Ноябрь 2012
Источник
Горные породы широко используются человеком в разных сферах деятельности. Одним из наиболее популярных природных ископаемых в настоящее время является сланец. Он ценится за необычные физические свойства и оригинальный внешний вид. В природе существует несколько разновидностей сланца. Каковы основные характеристики этого камня?
Что такое сланец?
Сланец – это полезное ископаемое вулканического происхождения. Горная порода образовалась при спрессовывании глинистых минеральных отложений под действием давления воды и слоя земли. Сланцы также называют плитняком. Камни формировались на протяжении нескольких сотен миллионов лет. Особенность плитняка – способность распадаться на тонкие пластинки при механическом воздействии на поверхность.
Горная порода может обладать различными физическими свойствами в зависимости от основных образующих и примесей. Одни сланцы имеют показатель твердости по шкале Мооса 2 балла, другие – 6 баллов.
Многие камни не меняют свои физические характеристики под воздействием высоких температур. Однако некоторые сланцы быстро воспламеняются, выделяя большое количество тепловой энергии.
Значительно различаются разновидности сланцев по прочности. Есть виды, которые сохраняют форму при высокой механической нагрузке. Существуют также горные породы, разрушающиеся при небольшом физическом воздействии. На фото представлены различные виды плитняка. Как видно, камни имеют разнообразную окраску.
Можно встретить желтый, коричневый, голубой, зеленый, красный и черный сланец. Люди используют камни в естественном или обработанном виде.
Разновидности сланца и их свойства
Под названием «сланец» объединено множество различных по составу и свойствам камней природного происхождения, которые можно разделить на более тонкие пласты. Их подразделяют по группам в зависимости от состава и общих характеристик. Каждая разновидность также имеет несколько подвидов.
Глинистый сланец
В таблице представлено краткое описание различных сланцевых пород:
| Группа | Общие характеристики | Характерные свойства | Разновидности и их описание |
| Глинистые | Образованы из минеральных отложений с различными примесями. В их основе могут быть: серицит, кварц, хлорит. Цвет – черный, бурый, сероватый, зеленый, красный. |
|
|
| Кристаллические | Камни, образованные из слюды и кварца. Чаще всего имеют серые оттенки. |
|
|
| Кремнистые | Образуются из кварца или халцедона с примесями глины. Окрас зависит от количества и характеристик примесей. Встречаются красные, зеленые, фиолетовые, черные и серые сланцы. |
|
|
| Хлоритовые | Основа породы – хлорит. Камни зеленых оттенков, переливаются, обладают блеском. |
|
|
| Горючие | По внешнему виду выглядят как застывшая глина. Цвет породы желтый, серый и темно-серый. |
| Могут разделяться по принципу территориального расположения и входящих в них примесей. |
Доломит-хлоритовый сланец
Где и как добывают горную породу?
Сланцевые залежи находят в разных странах. Наиболее распространенными видами сланцев являются глинистые и кристаллические. Месторождения разрабатывают в ряде азиатских стран, США, Бразилии, Центральное Европе, Белоруссии, Эстонии. В России камень сланец добывают:
- на Урале;
- в Сибире;
- Ленинградской, Кировской, Костромской областях;
- рядом с Екатеринбургом;
- в Мордовии, Чувашии, на Северном Кавказе.
Сланцевая шахта
Хлоритовые сланцы – наименее распространенная разновидность. Однако недалеко от Уральских гор обнаружено одно из крупнейших месторождений этой горной породы. Также залежи данных ископаемых есть в других странах:
- в Австрии;
- на австралийском материке;
- на Британских островах;
- в Турции;
- на острове Мадагаскар;
- в ЮАР;
- на американском континенте;
- в Китае.
Сланец в скалах
В Канаде и США ведется широкомасштабная разработка горючих сланцев. Горную породу добывают двумя методами:
- Открытым или карьерным. В месте залегания полезного ископаемого снимаются верхние пласты земли. После того как вскроется каменный монолит, начинается прокладка траншей. Глыбы материала откалывают при помощи специальных инструментов и грузят на транспортные средства. По мере извлечения породы образуются карьеры различной глубины. Это наиболее безопасный для окружающей среды способ добычи.
- Подземным. Чаще всего используется для извлечения горючих сланцев и сланцевого газа. Метод предполагает бурение глубоких скважин с использованием дорогого и сложного оборудования, поэтому является очень дорогостоящим. Подземная добыча сопряжена с высоким риском загрязнения окружающей среды. Этот способ можно применять только в местности, удаленной от населенных пунктов, лесных и водных ресурсов.
Добыча сланца
Сферы применения сланцевых камней
Сфера применения сланцевых пород зависит от разновидности сланца. Например, из кристаллических кровельных камней делают плитку для кровли, тальковый сланец применяется для производства талька. Многие формы породы используют как материалы для отделки и строительства. Сланцем выкладывают садовые дорожки и полы в помещениях, декорируют арки и камины, отделывают внутренние и внешние стены домов.
Облицовка цоколя натуральным сланцем
В настоящее время популярна сланцевая посуда, поскольку изделия из горной породы считаются экологически чистыми, легко очищаются, не подвержены воздействию грибков и бактерий, долговечны. Чаще всего блюда из природного материала применяются для сервировки столов в дорогих ресторанах.
Посуда из природного сланца
Некоторые подвиды сланца используются в качестве наполнителя при производстве лаков, красок, бумаги, парфюмерии, косметики, бетона, строительных материалов. Выделенные сланцевые примеси добавляют в лекарственные препараты. Из сланцев делают изделия для электротехнической промышленности (рубильники, щитки).
В ювелирном деле сланцевые породы не используются. Однако многие люди уверены, что такие камешки обладают магическими силами, поэтому из них изготавливают амулеты и обереги. Из камней необычного цвета делают различные сувениры.
Горючий сланец используют для добычи газа, нефти и смол. Во многих странах, в том числе и в России, этот материал применяют в качестве топлива для электростанций. Отходы, образующиеся после сгорания сланца, используют для производства стройматериалов.
Источник
Сланец – полезное ископаемое, которое не зря получило свое необычное название. Ученые выяснили, что эта горная порода, имеющая вулканическое происхождение, состоит из слоев различных минералов, которые в результате воздействия очень высоких температур и мощного давления спрессовались. Различные по составу, такие образования обладают различными свойствами и широко используются человеком в различных сферах.
Основные характеристики
Сланец – это горная порода, возраст которой составляет несколько сотен миллионов лет. Формирование этого полезного ископаемого происходило либо в недрах земли в результате активных вулканических процессов, либо глубоко под водой, когда опускавшиеся на дно илистые и глинистые образования спрессовывались под действием высокого давления.
Натуральный сланец состоит из пластин, в структуре которых есть кварцевые включения и частицы полевых шпатов. Слюдистые сланцы отличаются наличием в составе слюды.
В зависимости от того, что лежит в основе, горные породы могут проявлять и различные физические свойства. Например, различные образцы могут показывать абсолютно разный уровень твердости. Некоторые из них получают по шкале Мооса 2 единицы, а другие – 6. Природный минерал обладает и разной теплопроводностью. Так, существуют породы, которые хорошо горят, а есть абсолютно пожаробезопасные. То же касается и таких показателей, как водонепроницаемость и устойчивость к различным внешним воздействиям.
Сланцевые месторождения распространены по всему миру. Особенно крупные залежи обнаружены в Северной и Южной Америке, в некоторых странах Европы и Средней Азии. На территории Российской Федерации добыча в основном ведется в Сибирском регионе, на Урале и Северном Кавказе.
Разнообразие видов
Согласно основной классификации сланцы подразделяются на глинистые и кристаллические.
Глинистые породы чаще всего бывают темного серого или зеленого цвета. В составе спрессованной глины встречаются включения кварца, серного колчедана, известкового шпата, слюды, рутила и многих других минералов. Существуют отдельные группы, которые сформированы по таким критериям, как строение, состав и физические свойства:
- Серый кровельный и черный аспидный сланец (или черный горный сланец). Легко разделяются на пластинки и широко применяются в различных технических областях.
- Грифельный сланец является достаточно мягким и разделяется на продолговатые столбцы. Цвет грифельных сланцев – серый.
- Зеленоватая точильная разновидность отличается высокой твердостью и большим содержанием кремнезема.
- Мягкий черный рисовальный минерал имеет в своем составе много углистого вещества. А квасцовая разновидность богата еще и серным колчеданом.
Кристаллические сланцы имеют более плотную структуру и из-за наличия минералов темных оттенков имеют соответствующий цвет. Иногда в составе обнаруживаются включения кварца или полевого шпата, что объясняет наличие светлых полос. Иногда встречается и совершенно белый сланец.
Области применения
Натуральный сланец уже давно и активно используется в качестве материала для отделки при строительстве зданий, в ландшафтном дизайне, для внутреннего оформления домов. Например, алевролитовый сланец, разработка которого началась еще в XIX веке, применялся при возведении Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге. Алевролитовые пластины имеют уникальную расцветку (бежево-бордовую, иногда розовую) и интересную текстуру.
Кристаллические разновидности породы отлично показывают себя в качестве строительного материала. Они выдерживают низкие температуры, стойко переносят воздействие ультрафиолетовых лучей. Такой материал очень крепок и прослужит очень долго. Кроме того, он отличается высокой звукоизоляцией и отлично удерживает тепло в помещении.
Горючий сланец используется не только как топливо, но и как сырье для химической промышленности. Его отличает небольшая плотность и разнообразие вариантов окраски (от серо-желтой до черной). Однако активному использованию этого материала препятствует достаточно затратный процесс добычи, попытки усовершенствовать который не прекращаются.
Необычные свойства
Помимо своих качеств, которые используются в различных областях промышленности и строительства, сланец обладает и некоторыми целебными свойствами. Давно замечено, что если вы находитесь в помещении с отделкой из этого материала, то ваша нервная система успокаивается, улучшается самочувствие, снимается состояние стресса. Если нагреть кусок такого камня и приложить к больному месту, то неприятные симптомы уйдут. Кроме того, полезно пить настоянную на нем воду.
Известны и его магические качества. Эта горная порода часто применялись для ритуалов, когда нужно было связаться духами или увидеть грядущее. Маги зажигали свечи и смотрели на камешек, стараясь рассмотреть какие-то, понятные только им, символы. Знали люди и о способности камня унять сердечные терзания и защитить владельца от зла извне.
Сланец сможет служить амулетом любому знаку зодиака. Только, пожалуй, Овнам и Козерогам лучше подобрать себе другой талисман. Остальным же камень поможет найти в жизни свой путь и подарит возможность принимать правильные решения для достижения поставленных целей. А если деятельность человека связана с творчеством, то лучшего оберега просто не найти.
Источник
Сланец – камень, сформировавшийся еще во времена активных вулканических процессов. Сегодня особенности химико-физического строения минерала позволяют использовать его во многих промышленных сферах.
Основные характеристики сланца
Натуральные сланцы нельзя назвать самостоятельной минералогической единицей. В составе камня содержится множество других горных пород. Он состоит из минеральных пластов, образованных под высоким давлением и перепадами температур.
Главными достоинствами породы считаются:
- огнеупорность;
- устойчивость к влаге;
- невосприимчивость к природным факторам.
Возраст минералов может насчитывать до 300 млн лет. Их образование пришлось на эпоху движения тектонических плит, активного извержения гейзеров и вулканов.
За основу природных сланцев выступают камни темных тонов с кварцевыми частицами, вкраплениями полевого шпата. В некоторых разновидностях состав разбавляет слюда.
К просмотру передача про камень:
Виды и цвета
Породу классифицируют в зависимости от химического состава и строения. Вместе со свойствами разнятся сферы, в которых камни находят применение. Основные разновидности сланца:
- Слюдяные камни с преобладанием слюды и кварца в составе. Сюда же относится биотитовый сланец, в основе которого черная разновидность слюды – биотит.
- Кремнистая порода из плотных пластин и пылеватых кварцевых зерен, включающая халцедон. Имеет разные цвета, зависящие от примесей.
- Горючий сланец – легковоспламеняющийся минерал со средним показателем плотности. Внешне схож с застывшей глиной.
- Глинистый минерал темных оттенков. Включает частицы глиняных пород, среди которых хлорит и гидрослюда. Нерастворим в воде.
- Хлоритовый сланец – блестящий камень зеленого оттенка, цвет которого обусловлен содержанием хлора.
- Грифельный сланец – серый минерал мягкой структуры. Легко слоится столбцами.
- Серый кровельный и черный аспидный сланец – разновидности с прочной слоящейся текстурой. Активно применяются в технических сферах.
Помимо разновидностей природного происхождения, выделяют искусственный сланец.
Самой известной компанией по производству синтезированного минерала считается компания «Каньон». Фирма изготавливает высококачественный облицовочный материал.
Также смотрите видео с полезной информацией о камне:
Месторождения в России и мире
В недрах земли, морских глубинах миллионы лет формировались минеральные залежи. Сопровождаемые высокими температурами и давлением, вулканические процессы воздействовали на горные породы, сдавливая их в пласты. Под гнетом воды или горных массивов зарождались минералы.
Сегодня месторождения камней рассредоточены по разным уголкам планеты. Крупнейшие из них находятся:
- в США;
- Бразилии;
- Монголии;
- Центральной Европе;
- Белоруссии;
- Украине;
- Казахстане;
- Эстонии;
- странах Средней Азии.
В России добыча полезного ископаемого приходится в основном на:
- города Сибири;
- Урал, около Екатеринбурга;
- Ленинградскую, Костромскую, Кировскую области;
- Чувашию;
- Мордовию;
- Республику Коми;
- Северный Кавказ.
Способы добычи и обработки камня
Сланцевую породу добывают двумя способами:
- карьерным (открытым);
- подземным.
Открытый метод добычи заключается в раскопках залежей минералов, располагающихся близко к поверхности земли. Такой способ считается наименее вредным для окружающей среды.
При добыче породы из-под земли требуется больше средств и усилий. Для этого приходится бурить скважины, использовать специальную технику, привлекать к работе квалифицированных специалистов. Метод более эффективен, но плох с экологической точки зрения. Поэтому его используют вдали от городов и водоемов.
Среди губительных последствий для природной среды значатся:
- загрязнение воздуха, почвы ядовитыми веществами, которые содержатся в составе раствора для гидроразрыва пластов;
- проседание почвы из-за разломов в породе;
- разрушительные процессы для почвы, грунта;
- загрязнение подземных вод.
К просмотру видеоряд, как выглядит обработанный камень:
Свойства и области применения сланца
Порода используется в различных промышленных сферах. Это связано с большим количеством разновидностей, физическими и химическими особенностями камня. Главные области применения:
- строительство;
- декорирование интерьера;
- кровельные работы;
- изготовление посуды;
- ландшафтный дизайн;
- использование в качестве топлива.
В ремонте и отделке
Камень в первозданном виде является готовым строительным материалом. В строительной сфере сланец имеет определенные преимущества:
- Крыши из сланца отличаются долговечностью. Они никогда не протекают, не выцветают на солнце.
- Камни невосприимчивы к холодам. Они прекрасно удерживают тепло, что позволяет использовать их для возведения стен домов на местности с суровым климатом.
- Дизайнеры нередко используют сланец в обустройстве интерьера. Минералом облицовывают камины, стены, колонны, полы.
Лучше всего для облицовки подойдут минералы кристаллического типа. Его блоки надежны, прочны. Они хорошо сохраняют тепло, изолируют звук.
Хорошо подходит для строительных работ искусственный камень. Он обладает разнообразной цветовой палитрой, внешне почти неотличим от природного, доступен по цене, но менее надежен.
Физико-химические свойства
Сланец отличают от других камней особенности его строения и химического состава:
- Химический состав обусловлен соотношением оксидов: SiO2 от 15 до 25 %, Al2O3 от 55 до 75 %, Fe2O3 до 4 %, CaO до 6 %, TiO2 до 1 %, MgO до 6 %.
- Твердость: 3–6 по шкале Мооса.
- Плотность – 2,71 г/см куб.
- В природе встречается в самых разных оттенках: желтого, красного, коричневого, бордового, зеленого. Но самые распространенные экземпляры встречаются в черном и сером цветах.
- Устойчив к коррозии, эрозиям.
- Маслянистый или матовый блеск, в зависимости от разновидности.
Лечебные свойства
Природная энергетика сланца обладает некоторым целебным воздействием на человека. Минерал положительно влияет на общее состояние здоровья, позволяет почувствовать себя бодрее и энергичнее. Литотерапевты отмечают другие полезные свойства камня:
- Камень благотворно влияет на нервную систему, снимает стресс и напряжение. Помогает побороть раздражение и гнев.
- Вода, заряженная камнем, способна очистить организм, предотвратить различные заболевания, настроить на позитивное мышление.
- Если нагреть минерал и приложить к больному месту или ранке, боль, воспаление уйдут, а заживление будет протекать скорее.
Полезно находиться в здании со стенами, облицованными сланцем. Жизнь в таком доме позволит никогда не испытывать трудностей со здоровьем, эмоциональным состоянием.
Магические свойства
Порода нередко применяется в магических ритуалах шаманов и колдунов. Они используют ее, чтобы предсказать судьбу или связаться с духами загробного мира.
В обыденной жизни аура камня может помочь человеку в его делах, преобразить жизнь в лучшую сторону.
Среди мистических качеств сланца можно выделить:
- Камень помогает душевным ранам затянуться.
- Работает как оберег, отводя зло, неудачи от владельца.
- Подходит любому знаку зодиака, кроме Овнов и Козерогов, в качестве амулета. Минерал натолкнет на верное решение, поможет в скором времени добиться намеченных целей.
- Талисманы привлекают удачу и деньги.
Стоимость материала
Натуральная сланцевая порода в качестве строительного материала отличается высокой стоимостью. На квадратный метр приходится цена от 1800 рублей. Средний ценник на такие плиты 3000–4000 рублей.
Сланец – удивительный минерал, обладающий уникальной текстурой, химическим составом. Это позволяет использовать его как прочный дорогостоящий строительный материал.
А предметы со сланцевыми вставками оказывают положительный эффект на здоровье и жизнь человека.
Хотели бы вы жить в доме, облицованном сланцевыми породами? Делитесь мыслями в комментариях и делайте репост на странички социальных сетей.
Источник