Сланцы это полезное ископаемое или нет
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
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.
Аспидный (кристаллический) сланец
Не следует путать со Стланцы.
Сла́нцы — разнообразные горные породы с параллельным (слоистым) расположением срастаний низко- или среднетемпературных минералов (таких как хлорит, актинолит, серицит, серпентин, эпидот, мусковит, альбит, кварц, ставролит), входящих в их состав; в них часто сохраняются реликтовые структуры.
Свойства[править | править код]
Парагенезис минералов зависит не только от химического состава образующихся пород, но также в значительной мере от той глубины, на которой происходит процесс, т. е. от термодинамических условий. Под влиянием сильных динамических воздействий горные породы превращаются в кристаллические сланцы, сохраняющие способность легко расслаиваться или раскалываться на пластинки и плитки (таковы, прежде всего, глинистые, аспидные и слюдяные сланцы, а также гнейсы и др.). Если в процессе метаморфизма участвуют тонкослоистые осадочные породы, а направление давления совпадает с направлением слоистости или близко к нему, то происходит сминание прослоек с образованием многочисленных мелких складок[1]. Как следствие, сланцы характеризуются сланцеватостью — способностью легко расщепляться на отдельные пластины. Относятся к терригенным или к метаморфическим горным породам. Как всякий морфологический термин, понятие сланца имеет собирательный характер и может относиться к самым разным с точки зрения состава складчатым породам.
В некоторых, например, в золенгофенских сланцах (плотных тонкозернистых породах, предположительно, образовавшихся в морских лагунах) обычно содержится множество ископаемых остатков.
Интересные наблюдения о сланцевых породах на Восточном Саяне оставил князь Кропоткин, побывавший в середине XIX века в Бурятии. В частности, он обратил внимание на видовое разнообразие складчатых пород в Тункинской котловине, в том месте, где когда-то ранее по его наблюдениям было большое озеро. Вода этого естественного водоёма когда-то стояла на четыре метра выше теперешнего уровня пади Жемчуга, но затем отступила, обнажив размытые горные породы.
Так как уже было поздно, а впереди предстояло ещё два трудных переезда через Жемчуг, то я перешёл на правый его берег и еле выбрался среди густого леса, грязи и мшистых кочек к горам правого берега, где встретил обнажения только еврейского камня, простирающиеся на полверсты. В сиените попадается вениса. Жемчуг катит свои быстрые волны, извиваясь по пади и нанося громадные валуны гранитов, еврейского камня с кристаллами жёлтого шерла, зернистого кварца, облечённого чёрною слюдою гнейсов и других кристаллических сланцев.
Применение[править | править код]
В строительстве применяется в качестве наружного отделочного материала, а также как верхний слой кровли (шифер).
Фукситовый сланец, по классификации А. Е. Ферсмана и М. Бауэра, относится к поделочным (полудрагоценным) камням второго порядка[3].
Примечания[править | править код]
- ↑ А. Г. Бетехтин. Курс минералогии. — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 г.
- ↑ Пётр Кропоткин. Поездка в Окинский караул. — Записки Сибирского отделения Императорского Русского географического об-ва. — 1867 г. — Кн. 9/10.
- ↑ В. Петров. Драгоценные камни. — М.: журнал «Химия и жизнь», № 10 за 1965 г.
См. также[править | править код]
- Метаморфические горные породы
- Горючий сланец
- Глинистый сланец
- Аспидный сланец
- Вельдские сланцы
- Кристаллические сланцы
- Углистый сланец
- Сланцевый газ
Литература[править | править код]
- Филиппов М. М. Нигозерские сланцы. — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. — 469 с.
Ссылки[править | править код]
- Сланцы — статья из Большой советской энциклопедии
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.