Горючий сланец. История и современность сланцев

Горючие сланцы – метаморфическая горная порода из группы твердых каустобиолитов. Горючими сланцами называют осадочные породы, тонкоплитчатые аргиллиты или мергели со значительным, до 50-60%, содержанием битуминозных веществ. По сути они являются глинистыми или известковыми углями-сапропелитами.

Структура сланцеватая. Легко распадается на плитки. Загорается от спички и издает запах жженой резины, сильно коптит. Глинистые или мергелистые сланцы, обогащенны органическими веществами и имеют в силу этого черный цвет, а иногда желтый и оливковый. Плотность зависит от содержания органического вещества и минералов, колеблясь в пределах 0,9-1,99 г/см 3 . Твердость по шкале Мооса от 2 до 6. Удельная теплота сгорания до 14 МДж/кг (для сравнения у сухих дров 15 МДж/кг, у бензина 44 МДж/кг).

Отличительные признаки . Для горючего сланца характерны сланцеватое строение, черный, желтый цвет. Горючие сланцы напоминают глинистые сланцы. Отличаются горючие сланцы от глинистых тем, что обладают способностью гореть, и более легки, по сравнению с глинистыми сланцами.

Состав и фото горючих сланцев

Минералогический состав . Органическая часть (кероген) 10-70%, каолинит, монтмориллонит, кальцит, доломит, гидрослюды и полевые шпаты.

Химический состав . Из органических веществ в состав горючих сланцев входят петролены, битум, гумусовые вещества. Для органической части сланцев следующий состав: углерод C 56-80%, водород Н 6-10%, кислород О 11-24%, сера S до 16%, азот N до 2,5%. Неорганическая часть сланцев слишком разнообразна и меняет состав в широком диапазоне: алюмосиликаты, окислы железа, гипс и др.

Горючий сланец, США Горючий сланец, Австралия Пластинчатый горючий сланец

Происхождение

Горючие сланцы образовались на дне морей благодаря одновременному отложению органического и неорганического ила около 450 миллионов лет тому назад.

Образуются из осадков морских, озерных водоемов, лагун при одновременном осаждении глинистых и карбонатных частиц, тонкого органического ила, состоящего из мельчайших водорослей и других организмов. Разлагаясь под водой, без доступа воздуха, органические остатки постепенно превращают ил в темное горючее вещество, затвердевающее при диагенезе. Слагают протяженные пласты мощностью 15-20 м.

Применение горючих сланцев

Горючие сланцы – топливо и технологическое сырье. Из горючих сланцев получают масла и смолы. Первые идут в качестве топлива на электростанции, а смолы являются ценным химическим сырьем для производства почти пятидесяти различных продуктов. Эстонская и Прибалтийская ГРЭС – крупнейшие в мире электростанции, работающие на сланцах.

Из горючих сланцев в ряде стран (в основном США и Канаде) уже вовсю ведется добыча сланцевого газа и сланцевой нефти из наклонно-направленных скважин с горизонтальным стволом и предварительным проведением многостадийного ГРП (сланцы — низкопроницаемая осадочная порода).

Горючие сланцы используются для получения бензина, бытового газа, фенола, ароматических углеводородов, электродного кокса, бензола, синтетического дубителя, клея для строительной индустрии (для скрепления блоков домов), пластмасс, гербицидов, дорожных битумов. Сланцы называют топливом будущего, потому что их мировые запасы во много раз превышают запасы других горючих ископаемых (нефть, природный газ, каменный уголь), вместе взятых. Сланцевая смола является хорошим изолятором, «защитником» от коррозии, в ряде случаев заменяет пайку и сварку. Она также используется для удобрения почвы. Сланцевая зола используется в производстве вяжущих веществ и строительных деталей. Смола находит применение в производстве химических препаратов и даже лекарств.

Месторождения горючих сланцев

Горючие сланцы добываются как открытым так и подземным способом. В России выделяются целые бассейны с залежами ценной породы: Тимано-Печорский, Прибалтийский, Волжский, Вычегодский.

Месторождения сланцев имеются в Белоруссии (Полесье), Эстонии (Кохтла-Ярве, Йыхви), в России (Сланцы – Ленинградская область), Среднем Поволжье (Ульяновск, Сызрань). Богатейшие залежи горючих сланцев имеются также в США (Колорадо, Юта. Вайоминг), Канаде, Бирме, Бразилии (Параиба, Ирати), Италии, Конго и во многих других странах.

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.

Сланец – вулканическая горная порода, состоящая из пластов минералов, спрессованных под воздействием давления и высоких температур, при этом пластины легко делятся. Нельзя утверждать, что сланец – это самостоятельная минералогическая единица с единой структурой и химическим составом. Сланцевые породы включают в себя множество минералов, которые формируются и залегают в них слоями.

История образования сланцев насчитывает не менее 300 миллионов лет. Большинство залежей формировалось в процессе вулканических изменений в недрах земли или на морском дне из оседавшего ила и глины, которые под давлением горных массивов или воды преобразовывались в тонкие слоистые пласты.

Основу сланцев составляют минералы темных оттенков с включениями полевых шпатов или кварцев. В некоторых разновидностях породы (например, в слюдяных сланцах) в составе присутствует слюда.

Разная структура и минеральный состав породы отражаются на ее физических свойствах. По шкале Мооса показатель твердости варьируется в пределах от 2 до 6 единиц. Низкий коэффициент у графитных сланцев, высокий – у ортоклазов. Хрупкой разновидностью породы является также горючий сланец, состоящий из перегнивших органических веществ. Разлагающиеся моллюски и водоросли выделяют большое количество углеводорода, поэтому горючий сланец быстро воспламеняется и используется в качестве эффективного топлива.

Остальные виды сланцев пожаробезопасны, водонепроницаемы, имеют низкий показатель теплопроводности, устойчивы к негативному воздействию внешних факторов и токсических компонентов.

Виды и цвета сланца

Существует множество разновидностей сланца, отличающихся окраской, минеральным составом, структурой и происхождением.

Окраска сланцев многообразна, зависит от наличия и количества минералов и примесей химических элементов. Наиболее распространенными считаются черные и серые сланцы. Черный камень (аспидный, графитовый, углистый) обладает выраженным графитовым оттенком с матовым блеском, в залежах формируется в виде ровных, легко откалывающихся пластин. Камни серого цвета имеют красивый масляный блеск, поэтому востребованы в отделочных работах. В природе также встречаются сланцы коричневых, зеленых, желтых, бежевых, серых, серо-фиолетовых, красных и белых оттенков.

По химическому составу и минералогическому происхождению различают:

Глинистый сланец – твердая порода темно-серого цвета, доходящего до черного. Встречаются образцы зеленых и красных оттенков. В составе присутствуют микроскопические частицы таких глинистых пород, как хлорит и гидрослюда, не разрушается в воде.
Кремнистый сланец – порода, образовывающая плотные тонкие листы или плиты из тонкокристаллических кварцевых формирований с возможным присутствием халцедона. В зависимости от количества примесей бывает черного, серого, красного, зеленого или серо-фиолетового цвета.
Слюдяной сланец – распространенная порода метаморфического происхождения с кристаллической структурой, в составе которой преобладают кварц и слюда.
Горючий сланец – минерал, внешне напоминающий окаменевшую глину, легко воспламеняется, имеет средний показатель плотности и окраску, варьирующую в желтых и серых тонах, часто доходящих до черного цвета.
Хлоритовый сланец – камень зеленого цвета с ярким блеском, основу которого составляет хлорит.

Месторождения минерала

Залежи сланцевых пород разрабатываются практически на всех континентах. Их добывают в США (Колорадо, Вайоминг и Юта) и Бразилии, на территории Центральной Европы и Монголии. Имеются месторождения сланцев в Белоруссии, Украине, Казахстане, Эстонии и государствах Средней Азии.

В России значимые объемы горных сланцевых пород добывают в Сибири, на Урале, в Ленинградской, Костромской и Кировской области, окрестностях Екатеринбурга, а также на территориях Чувашии, Мордовии, Республики Коми и Северном Кавказе.

Магические свойства

Сланцы обладают магической силой и могут открыть доступ к познанию вселенских тайн. Для этого просвещенные маги и медиумы налаживают контакт с камнем при помощи несложного ритуала. Подбирается кусочек породы, рядом с которым в полночь на улице зажигается свеча. Около пятнадцати минут нужно пристально смотреть на камень, чтобы увидеть образы и видения. После таких действий владелец сланца может увидеть пророческий сон или предвидение.

С помощью сланца можно избавиться от душевной боли, вызванной разрывом отношений. Постоянный контакт с ним создает вокруг владельца защитную ауру, которая будет оберегать от зависти и злости.

В качестве талисмана сланец рекомендован творческим личностям. В них камень развивает талант, открывает новые идеи и образы, при этом не гарантирует быстрого признания и славы. Оберегами, сделанными из породы, пользуются ясновидящие, медиумы и маги, чтобы развивать свои сверхъестественные таланты и познавать язык Вселенной.

Лечебные свойства

Сланец позитивно влияет на эмоциональный фон и нервную систему. Он успокаивает, избавляет от нервного напряжения, помогает в борьбе с затяжными депрессиями. Поэтому камень используется в отделке жилых помещений, а для нормализации сна в спальне устанавливаются декоративные элементы.

За счет низкой теплопроводности сланец используют в аппликационных процедурах, для чего разогретые камни прикладывают к проблемным органам и суставам.

Компоненты сланцевых пород нейтрализуют хлор и примеси тяжелых металлов, поэтому вода, настоянная на камне, полезна для здоровья.

Применение сланца

Природный сланец обладает качественными физическими и эстетическими свойствами, поэтому в качестве отделочного материала используется при оформлении интерьеров жилых домов, офисов, а также фасадов зданий. Из него сооружают камины, обустраивают полы и декорируют стены. Несмотря на дороговизну натурального камня, его используют в ландшафтном дизайне для мощения дорожек, устройства колонн, декоративных фонтанов, ступеней и других элементов.

Кристаллический сланец обладает высокой прочностью и низким показателем водопоглощения, поэтому в развитых европейских странах используется для устройства кровли. Сланцевое покрытие длительный период сохраняет первоначальный вид, так как за счет своей структуры способно самоочищаться от грязи и пыли.

Из сланца изготавливают эксклюзивную и качественную посуду, которая набирает стремительную популярность не только в ресторанном деле, но и на домашних кухнях. Сланцевая посуда имеет оригинальный вид, легко моется, устойчива к ударам и гигиенична, так как камень устойчив к размножению на нем грибковых бактерий.

Горючий сланец является эффективным топливом для печей и твердотопливных котлов. В химической промышленности сланцевые углеводороды применяют для изготовления пластика, битума, машинных горючих составов и газа.

Камень не используется ювелирами, однако некоторые магические предметы (талисманы или обереги) могут выступать украшением.

Знаки зодиака

Сланец оказывает позитивное влияние на представителей практически всех знаков зодиака. Исключением являются Козероги и Овны, которым камень противопоказан, если только они не относятся к категории творческих личностей.

Явными фаворитами сланца считаются Рыбы и Раки – знаки, которым присуща инфантильность и рассеянность. Им камень открывает секреты по поиску личного жизненного пути, рационального использования времени и достижения результата.

Сфалерит — цинковая обманка Гематит и его защитные свойства Оникс – камень энергии и силы Камень Соколиный глаз и его свойства

СЛАНЦЫ (а. shales; н. Schiefer; ф. schistes; и. pizarras, esquistos) — метаморфические горные породы , характеризующиеся ориентированным расположением породообразующих минералов и способностью раскалываться на тонкие пластины или плитки (сланцеватостью). По характеру исходных пород различают орто- и парасланцы. Первые возникли при метаморфизме магматических, вторые — осадочных горных пород . По степени метаморфизма различают слабометаморфизованные глинистые сланцы, кремнистые сланцы, глубокометаморфизованные кристаллические сланцы; промежуточное положение занимают филлиты , хлоритовые и серицитовые сланцы, зеленые сланцы и др.

Кремнистые сланцы представляют собой твёрдые плотные тонкоплитчатые (иногда листоватые) породы серого цвета, сложенные роговиковым агрегатом кварца (иногда с халцедоном). Содержание SiО 2 в породе 67,5-97%. Нередко присутствуют примеси органического вещества , графита , оксидов и гидроксидов Fe и Mn, хлорита , скелетов радиолярий, спикул губок, водорослевого . Наиболее распространённые разновидности кремнистых сланцев — радиоляриты (богатые скелетами радиолярий) и лидиты (фтаниты), или пробирные камни, обогащённые углеродом .

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. Глинистые, хлоритовые и талькохлоритовые сланцы, раскалывающиеся на тонкие (толщиной 2,5-6 мм) и ровные плитки, называются кровельными или шиферными сланцами. Их используют для покрытия и облицовки зданий, изготовления распределительных щитов, оснований для реостатов, отходы кровельно-сланцевого производства — в качестве наполнителя для кровельной мастики, дорожного асфальта и др. Разновидности слабометаморфизованных сланцев, обладающие способностью вспучиваться при обжиге , применяют в качестве тепло- и звукоизоляционного материала (керамзит, шунгизит и др.).

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.).