Сланец - Slate

Шифер
Метаморфическая порода
SlateUSGOV.jpg
Шифер
Состав
Начальный кварц , мусковит / иллит
Вторичный биотит , хлорит , гематит , пирит Удельный вес: 2,7 - 2,8
Кусок шифера (примерно 6 см × 4 см ( 2+12  дюйма ×  1+12  дюйма))

Сланец - это мелкозернистая, слоистая , однородная метаморфическая порода, полученная из исходной осадочной породы сланцевого типа, состоящей из глины или вулканического пепла в результате низкокачественного регионального метаморфизма . Это мелкозернистая слоисто-метаморфическая порода. Слоение может не соответствовать первоначальному слою осадочных отложений, но вместо этого оно находится в плоскостях, перпендикулярных направлению метаморфического сжатия.

Слоистость в сланце называется « пластинчатая спайность ». Это вызвано сильным сжатием, из-за которого мелкозернистые глиняные хлопья снова нарастают в плоскостях, перпендикулярных сжатию. При умелой «резке» ударом параллельно слою с помощью специального инструмента в карьере многие сланцы будут демонстрировать свойство, называемое хрупкостью , образуя гладкие плоские листы камня, которые долгое время использовались для кровли , напольной плитки и других целей. Сланец часто бывает серого цвета, особенно если рассматривать его в массовом порядке, покрывая крыши. Однако даже из одной местности сланец бывает разных цветов; например, сланец из Северного Уэльса может быть разных оттенков серого, от бледного до темного, а также может быть пурпурным , зеленым или голубым . Сланец не следует путать со сланцем , из которого он может быть образован, или сланцем .

Слово «сланец» также используется для обозначения определенных типов предметов, сделанных из сланцевого камня. Это может быть одинарная кровельная черепица из шифера или шифер для письма . Традиционно они представляли собой небольшой гладкий кусок камня, часто обрамленный деревом, использовавшийся мелом в качестве блокнота или доски объявлений, особенно для записи сборов в пабах и гостиницах. Фразы «чистый лист» и « чистый лист » происходят от этого использования.

Описание

Сланец с пиритом

Сланец - это мелкозернистая метаморфическая порода, которая не показывает явного композиционного расслоения, но легко может быть разделена на тонкие плиты и пластины. Это, как правило , формируется низкосортного регионального метаморфизма в Mudrock . Эта умеренная степень метаморфизма дает породу, в которой отдельные минеральные кристаллы остаются микроскопическими по размеру, образуя характерный сланцевый скол, в котором свежие поверхности скола кажутся тусклыми. Это контрастирует с шелковистыми сколами филлита , который является следующей более высокой метаморфической породой, полученной из аргиллита. Направление раскола не зависит от каких-либо осадочных структур в исходной глинистой породе, а отражает направление регионального сжатия.

Пластинчатый скол является непрерывным, что означает, что отдельные плоскости спайности расположены слишком близко друг к другу, чтобы их можно было различить в ручных образцах. Текстуру из сланца полностью доминирует эту распространенной спайность. Под микроскопом обнаружено, что сланец состоит из очень тонких линз кварца и полевого шпата (QF-домены), разделенных слоями слюды (M-домены). Обычно они имеют толщину менее 100 микрон.

Процесс преобразования глинистой породы в сланец включает потерю до 50% объема глинистой породы по мере ее уплотнения. Зерна пластинчатых минералов, таких как глинистые минералы , вращаются, образуя параллельные слои, перпендикулярные направлению уплотнения, что приводит к появлению трещин в породе. Сланцевый раскол полностью развивается, когда глинистые минералы начинают превращаться в хлорит и слюду . Органический углерод в породе превращается в графит .

Сланец в основном состоит из минералов кварца, иллита и хлорита, которые составляют до 95% состава сланца. Наиболее важными вспомогательными минералами являются оксиды железа (например, гематит и магнетит ), сульфиды железа (например, пирит ) и карбонатные минералы. Полевой шпат может присутствовать в виде альбита или, реже, ортоклаза . Иногда, как в пурпурных сланцах Северного Уэльса , сферы восстановления железа (железа (II)) образуются вокруг ядер железа, оставляя светло-зеленую пятнистую текстуру. Эти сферы иногда деформируются последующим приложением поля напряжений к овоидам, которые выглядят как эллипсы при просмотре на плоскости спайности образца. Однако есть свидетельства того, что редуцированные пятна могут также образовываться после деформации и приобретать эллиптическую форму из-за преимущественной инфильтрации вдоль направления расщепления, поэтому требуется осторожность при использовании восстановительных эллипсоидов для оценки деформации.

До середины XIX века термины « сланец» , « сланец» и « сланец» не различались четко. В контексте подземной добычи угля в Соединенных Штатах термин сланец обычно использовался для обозначения сланцевой скважины в 20 веке. Например, кровельный сланец относится к сланцу над угольным пластом , а вытяжной сланец - к сланцу, который упал с кровли шахты при удалении угля.

Британская геологическая служба рекомендует термин сланец используется в научных трудах только тогда , когда очень мало что известно о породе , которая позволила бы более определенную классификацию. Например, если характеристики породы определенно показывают, что она образовалась в результате метаморфоза сланца, она будет описана в научных трудах как метасейл. Если его происхождение не известно, но известно, что порода богата слюдой, ее описывают как пеллит .

Использует

Шиферная крыша

Сланец в зданиях

Сланцевая церковь и дома в Вюрцбахе , Тюрингия , Германия
Прекрасная сланцевая плитка, Церковь Святого Леонарда, Франкфурт-на-Майне , Германия.

Из шифера можно сделать кровельный сланец, тип кровельной черепицы или, более конкретно, тип черепицы , которые устанавливаются с помощью сланца . Сланец имеет две линии хрупкости - раскол и зернистость, которые позволяют раскалывать камень на тонкие листы. В сломанном состоянии сланец сохраняет естественный вид, оставаясь при этом относительно плоским и легко складываемым. С 1870-х годов до Первой мировой войны в Европе произошла серия «шиферных бумов» после усовершенствования систем железнодорожного, автомобильного и водного транспорта.

Сланец особенно подходит в качестве кровельного материала, поскольку он имеет чрезвычайно низкий показатель водопоглощения менее 0,4%, что делает его устойчивым к морозам. Натуральный сланец, требующий минимальной обработки, обладает воплощенной энергией , выгодно отличающейся от других кровельных материалов. Натуральный сланец используется профессионалами в строительстве из-за его красоты и долговечности. Сланец невероятно прочен и может прослужить несколько сотен лет, часто при минимальном уходе или вообще без него. Натуральный сланец также является огнестойким и энергоэффективным.

Планки с отверстиями для крепления, вид снизу. Снято в Тремедде , Корнуолл , на ферме в Англии.

Черепица из шифера обычно крепится (скрепляется) либо гвоздями, либо крючками, как это принято в случае с испанским шифером. В Великобритании крепление, как правило, осуществляется двойными гвоздями к деревянным рейкам (Англия и Уэльс) или прибивается непосредственно к деревянным доскам для обшивки (Шотландия и Северная Ирландия). Гвозди традиционно изготавливались из меди, хотя существуют современные альтернативы из сплавов и нержавеющей стали. Оба этих метода при правильном использовании обеспечивают долговечную водонепроницаемую крышу со сроком службы около 60–125 лет.

Некоторые поставщики шифера из континентальной Европы предполагают, что использование крючка означает следующее:

  • На плитке меньше слабых мест, так как не нужно сверлить отверстия
  • Такие кровельные элементы, как впадины и купола, создавать легче, поскольку можно использовать узкую черепицу.
  • Крепление с помощью крючка особенно удобно в регионах с суровыми погодными условиями, поскольку существует большее сопротивление ветру, так как нижний край сланца закреплен.

Однако металлические крючки видны и могут не подходить для исторической недвижимости.

Сланцевую плитку часто используют для внутренних и наружных полов, лестниц, проходов и облицовки стен. Плитка укладывается и укладывается на раствор и заделывается по краям. Химические герметики часто используются для улучшения долговечности и внешнего вида плитки, повышения устойчивости к пятнам, уменьшения высолов и увеличения или уменьшения гладкости поверхности. Плитка часто продается калиброванной, что означает, что задняя поверхность отшлифована для облегчения установки. Сланцевый пол может быть скользким при использовании вне помещений, подверженных дождю. Сланцевая черепица использовалась в строительстве зданий в Великобритании 19 века (кроме крыш) и в районах добычи сланца, таких как Blaenau Ffestiniog и Bethesda , Уэльс, есть еще много зданий, полностью построенных из сланца. Сланцы также могут быть встроены в стены, чтобы создать элементарную влагонепроницаемую мембрану . Небольшие обрезки используются в качестве подкладок для выравнивания балок пола. В областях, где много сланца, он также используется в кусках различных размеров для строительства стен и живых изгородей, иногда в сочетании с другими видами камня. В современных домах сланец часто используют в качестве подставок для стола.

Другое использование

Поскольку это хороший электрический изолятор и пожаробезопасный , он использовался для создания электрических распределительных щитов в начале 20-го века и релейного управления для больших электродвигателей . Благодаря своей термостойкости и химической инертности сланец использовался для изготовления крышек лабораторных столов и бильярдных столов .

В более ранних культурах сланец использовался в качестве точильного камня для точения ножей, но в настоящее время точильные камни чаще всего изготавливают из кварца.

В школах XVIII и XIX веков грифель широко использовался для изготовления классных досок и индивидуальных грифелей для письма , для чего использовались грифельные или мелковые карандаши.

Там, где он доступен, высококачественный сланец используется для надгробий и памятных табличек. В некоторых случаях древняя цивилизация майя использовала сланец для изготовления стел .

Сланец был традиционным материалом для черных Go камней в Японии. Сейчас это считается роскошью.

Добыча сланца

Историческая яма Фогельсберг 1 в Фелле
Мулы с шиферной черепицей на спине, Дхарамшала , Индия, 1993 год.

Европа

Большая часть сланца в Европе сегодня поступает из Испании , крупнейшего в мире производителя и экспортера натурального сланца, а 90 процентов натурального сланца в Европе, используемого для кровли, поступает из этой сланцевой промышленности.

Меньшие шифер продуцирующих регионы в Европе включают Уэльсмузеем в Лланберис ), Корнуолл (классно село Delabole ), Камбрия (см Burlington Slate карьеров , Хонистер Slate Mine и Skiddaw Slate ) и, прежде на Западном нагорье Шотландии, вокруг Баллачулиша и Сланцевых островов в Соединенном Королевстве . Части Франции ( Анжу , Долина Луары , Арденны , Бретань , Савойя ) и Бельгия (Арденны), Лигурия на севере Италии , особенно между городом Лаванье (что означает ChalkBoard в итальянски ) и Fontanabuona долина; Португалия, особенно вокруг Валонго на севере страны.

Германия «s реки Мозель область, Hunsrück (с бывшего рудника открытым в качестве музея в Fell ), Эйфель , Westerwald , Тюрингия и севере Баварии ; и Альта, Норвегия (на самом деле сланец , а не настоящий сланец). Часть сланца из Уэльса и Камбрии представляет собой цветной сланец (не синий): фиолетовый и ранее зеленый в Уэльсе и зеленый в Камбрии.

Америка

Сланец в изобилии встречается в Бразилии , втором по величине производителе сланца в мире, вокруг Папагайос в штате Минас-Жерайс , где добывается 95 процентов сланца Бразилии. Однако не вся «грифельная» продукция из Бразилии может иметь знак CE .

Сланец добывают на восточном побережье Ньюфаундленда , в Восточной Пенсильвании , округе Бэкингем, штат Вирджиния , и в Сланцевой долине в Вермонте и Нью-Йорке , где цветной сланец добывают в районе Гранвилля, штат Нью-Йорк . Сланец Пенсильвании широко используется в производстве криков индейки, используемых для охоты на индеек в США. Гудки, полученные из сланца (при нанесении на них царапин различными видами деревянных планок), почти точно имитируют крики всех четырех видов дикой индейки в Северной Америке: восточная, Рио-Гранде, Оцеола и Мерриам.

В конце 19-го и начале 20-го веков в Монсоне, штат Мэн, проводились крупные операции по сланцеванию сланца, где сланец обычно бывает темно-пурпурного или черноватого цвета, а крыши многих местных строений до сих пор покрыты сланцевой черепицей. Крыша собора Святого Патрика в Нью-Йорке была сделана из сланца Monson, как и надгробие Джона Ф. Кеннеди .

Сланец встречается в Арктике , и инуиты использовали его для изготовления лезвий для улусов .

Рабочие добывают сланец на карьере Минтаро, гр. 1880 г.

Азия

Китай имеет обширные месторождения сланца; в последние годы увеличился экспорт готового и незаконченного шифера.

Австралия

Залежи сланец существует во всех австралийском континенте, с большими запасами добытых в Adelaide Hills ( Willunga и Kanmantoo ) и Средний Север ( Mintaro и Spalding ).

Окаменелости

Поскольку сланец образовался при низких температурах и давлении, по сравнению с рядом других метаморфических пород , в сланце можно найти некоторые окаменелости ; иногда в сланце можно найти даже микроскопические остатки хрупких организмов.

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Пейдж, Уильям (редактор) (1906). Виктория История графства Корнуолл ; т. I. (Глава о карьерах.) Вестминстер: Констебль.
  • Хадсон, Кеннет (1972). Строительные материалы ; «Глава 2: Камень и сланец». Лондон: Longman, стр. 14–27. ISBN  0-582-12791-2 .

внешние ссылки