Ну, надеюсь, все догадались, что речь идет о веществе, одна из модификаций которого известна нам как «мел», и этот выпуск посвящен наступающему началу учебного года – хотя в школы сейчас и приходят всякие новшества вроде белых досок с маркерами или даже интерактивных досок, темная доска – черная, коричневая или зеленая и мел до сих пор остаются главной атрибутикой учебного процесса.
Даже если кто-то, окончив школу, прекращает свой контакт с органами образования раз и навсегда, его руки не прекращают прикасаться к ближайшему родственнику мела – каждый раз когда мы берем в руки яйцо, чтобы очистить его от скорлупы, мы касаемся известняка – формы карбоната кальция, придающей жесткость яичной скорлупе и раковинам моллюсков.
Итак, сегодняшнее замечательное вещество – многоликий карбонат калия, существующий (и известный) в виде различных форм. Формула этого соединения – CaCO3, оно представляет собой соль, в которой катион кальция связан ионной связью с карбонат-анионом. Это вещество достаточно распространено в природе, в качестве единственного вещества оно образует два минерала – кальцит и арагонит, а также является основным компонентом таких минералов, как известняк, мел и мрамор. В состав последней троицы помимо карбоната кальция входит его «кузен» — карбонат магния MgCO3, а также оксиды металлов; именно оксиды переходных металлов придают мрамору характерную окраску – оксид трехвалентного железа дает оттенки красного, а оксид трехвалентного хрома – оттенки зеленого.
Как добывают мел ,меловые камни……How to produce chalk, chalk stones.
Старый рисунок, актуальный в связи с вводящимся в этом году в 4 классе курсом «Основы религиозной культуры и светской этики»
Что же касается школьных мелков, времена, когда они состояли практически из чистого мела, канули в Лету. Гарантированно, что в моем школьном детстве мы писали практически чистым мелом, в котором иногда попадались кусочки раковин (почему это признак чистого мела – будет буквально в следующем абзаце), и мы, любили испытывать нервы учителей, специально проводя таким кусочком раковины по доске (ну а эту тему, пожалуй, я развивать не буду). Современный формованный школьный мелок на 40 % состоит из собственно мела (карбоната кальция) и на 60 % из гипса (это еще один родственник нашего сегодняшнего «героя» – двухводный кристаллогидрат сульфата кальция – CaSO4˙H2O), ну а добавление к нему пигментов – органического или неорганического происхождения позволяет разнообразить белый цвет школьного мелка, придав ему окраску.
Меловые скалы на южном побережье Англии недалеко от городов Сифорд и Истборн
Большая часть известных в настоящее время скальных пород, содержащих карбонат кальция, имеют осадочное происхождение – они образовались из раковин и скелетов мертвых обитателей моря, уплотнявшихся в результате давления следующих слоем осадочных пород. Мел и известняк представляют собой похожие друг на друга материалы, различие в том, что мел является менее компактным и по этой причине более мягким. Для формирования мрамора, кальцита и арагонита требуется большее время – исходным веществом для образования мрамора является известняк или мел, которые под воздействием высоких давлений и температур – условий обычных для геологического формирования минералов, перестраиваются в форму с более компактной и плотной кристаллической решеткой.
Зачем люди едят мел, землю и глину?
Био- (а точнее – зоогенные) отложения карбоната кальция дали название целому геологическому периоду – Меловому периоду (мили Мелу). Этот период — последний период Мезозойской эры, он продолжался 80 миллионов лет, начался 145 миллионов лет назад, закончился 65 миллионов лет и наиболее известен «меловой катастрофой», в результате которой произошло массовое вымирание видов – вымерли многие голосеменные растения, водные рептилии, птерозавры, все динозавры (но уцелели птицы). Исчезли аммониты, многие брахиоподы, практически все белемниты. В уцелевших группах вымерло 30-50 % видов.
Одним из интересных форм минералов карбоната кальция является прозрачный кальцит или исландский шпат. В 1669 датский естествоиспытатель Расмус Бартолин в работе Experimentia Crystalli Islandici Disdiaclastici описал странное свойство исланского шпата, известное в настоящее время как «двойное лучепреломление». Оно заключается в том, что если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным, второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называется необыкновенным, и, соответственно, глядя через кристалл кальцита, мы видим «удвоенное» изображение.
Двойное лучепреломление в кристаллах исландского шпата применялось и применяется на практике, например для дальномеров в бомбовых прицелах, однако, естественно, что применение человечеством карбоната кальция началось очень давно.
Так, одним из первых примеров «ландшафтного дизайна» могут считаться считающиеся доисторическими белые лошади британского графства Вилшир, которые получали, удаляя дерн и плодородный слой почвы, обнажая лежащий ниже слой мела.
Карбонат кальция в форме известняка и мрамора использовался с древних времен в качестве строительного материала. Несмотря на определенную мягкость известняка, человечество не отказывалось от их практического применения – так великая пирамида Гизы, четыре тысячелетия остававшаяся самым высоким зданием в мире, построена примерно из двух с половиной миллионов блоков известняка.
Опять же с древности карбонат кальция породил еще один строительный материал, правда, для этого потребовалось первое химическое производство. Со времен Древнего Египта зодчие знали, что прокаливание карбоната позволяет получить гашеную (или прокаленную) известь, основным компонентом которой является оксид кальция СаО. Негашеная известь используется в связующих строительных растворах и при изготовлении цемента – сама по себе или после обработки водой (гашеная известь или гидроксид кальция Ca(OH)2) . Известны случаи применения негашеной извести при обороне замков – негашеная известь активно взаимодействует с водой, а поскольку кожа здорового человека всегда влажна (особенно если этот здоровый человек ползет по осадной лестнице на чужую крепостную стену) осажденные высыпал на осаждающих негашеную известь, вызывая у них ожоги кожи и органов зрения.
Также с древних времен карбонат кальция применяется для понижения кислотности почвы (это в том числе и тот самый рецепт садовода-любителя, коих в стране советов было миллионы – бросать в почву, на которой начал «колоситься» мох, скорлупу от яиц – мох растет на кислых почвах, а карбонат кальция, являясь солью слабой кислоты, реагирует со свободной кислотой почвы, связывая ее).
С начала двадцатого века карбонат кальция находит применение во многих промышленных производствах помимо строительной отрасли, например – целлюлозно-бумажной для производства высококачественной мелованной бумаги. Карбонат кальция используется в качестве наполнителя, придающего дополнительную прочность полимерным материалам, его использовали в хлебопекарном производстве (для увеличения потребления кальция). В наши дни карбонат кальция применяется в пищевой промышленности как белый пищевой краситель (E170). Карбонат кальция применялся и применяется в зубных порошках и зубных пастах, правда для этой цели применяют не «органический» мел, образовавшийся из останков вымерших видов животных, а синтетический – для гигиены полости рта карбонат кальция получают, пропуская углекислый газ через гашеную известь: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O. Почему так – специально не объясняю, подумайте сами, активируя мозги к началу учебного года, но подсказываю, что причину этого явления можно найти, внимательно прочитав пост (догадки кидайте в комменты, права, скринить я их не буду).
К сожалению, то, что карбонат кальция реагирует с кислотами в настоящее время стало целой проблемой для сохранения архитектурного и художественного наследия – здания и скульптуры и различных форм карбоната кальция – в особенности из менее плотного известняка, хотя и мрамора эта проблема касается, хотя он разрушается с меньшей скоростью, повреждаются из-за кислотной эрозии, причиной которой являются кислотные дожди.
Итак, мы можем сказать, что ни одно вещество не внесло такой вклад в культуру человечества и продолжает вносить его до наших дней, как карбонат кальция. Мы можем проследить его путь в человеческой цивилизации от первых наскальных рисунков на стенах пещеры мелом, пирамид до школьной доски и мела и зданий из стекла и бетона. И, зная, как человеческая цивилизация обязана карбонату кальцию, мы не ошибемся, если скажем, что человеческая цивилизация выросла на костях – костях огромного количества вымерших в конце мелового периода организмов.
Источник: feanoturi.livejournal.com
Какой камень родственник мела
Форум о камнях и минералах
Новости:
- Минералогический форум »
- Общие форумы »
- Геологическая песочница »
- Мел и кремень
Страницы: [1]
Автор Тема: Мел и кремень (Прочитано 2634 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Страницы: [1]
- Минералогический форум »
- Общие форумы »
- Геологическая песочница »
- Мел и кремень
Источник: www.mineralforum.ru
Полезные ископаемые
Характерной особенностью минерально-сырьевой базы Мордовии является наличие в основном нерудного сырья: глин, песков, карбонатных пород, кремнистого сырья, которые используются в производстве глиняного, силикатного кирпича и блоков, керамзитового гравия, керамических изделий, кладочных и штукатурных растворов, строительной извести и известняковой муки для известкования почв, цемента, бута, щебня и минеральной ваты. В кадастре месторождений Республики Мордовия учтено 159 месторождений, на балансе находятся 96, из них официально вовлечены в эксплуатацию 44.
Федеральное значение на территории республики имеет цементное сырье Алексеевского месторождения мергельно-меловых пород и опок и Кочкушское месторождение глин – корректирующих добавок в цементное сырье. Оба месторождения являются сырьевой базой ОАО «Мордовцемент». Суммарные балансовые запасы цементного сырья составляли по состоянию на 1 января 2011 г. по категориям А+В+С1: мергельно-меловых пород – 211 359 тыс. т; опок – 40 599 тыс. т; по категории С2: мергельно-меловых пород – 64 267 тыс. т; опок – 21 299 тыс. т. Запасы Кочкушского месторождения составляют по категориям А+В+С1 41 069 тыс. т. ОАО «Мордовцемент» проведены работы по геологическому изучению перспективной площади, расположенной между разобщенными участками Алексеевского месторождения цементного сырья, с целью расширения сырьевой базы. Планируемый прирост запасов составит около 140 000 тыс. т мергельно-меловых пород и 80 000 тыс. т опок. Обеспеченность предприятия балансовыми запасами, исходя из проектной мощности, – 33 года.
Пески слагают значительную часть геологического разреза Мордовии. Территориальным балансом учтены по состоянию на 1 января 2011 года 33 месторождения строительных песков с суммарными запасами по категориям А+В+С1 53 555 тыс. м3, С2 – 2 779 тыс. м3, в том числе по 26 месторождениям распределенного фонда: по категориям А+В+С1 – 33 617 тыс. м3, С2 – 2 299 тыс. м3; по участкам нераспределенного фонда: по категориям А+В+С1 – 19 939 тыс. м3, С2 – 480 тыс. м3.
Пески разведанных месторождений в основном мелко- и среднезернистые, пригодные в качестве сырья для силикатного кирпича (Кичатовское), мелкого заполнителя в бетон (Воеводское I, Воеводское II), для автоклавного бетона (Андреевское) и для штукатурно-кладочных и строительных растворов (Парапинское, Ускляйское месторождения). Крупнозернистые пески разведаны в Рузаевском, Кочкуровском, Ковылкинском и Зубово-Полянском районах, но для получения качественного песка необходимо его обогащение (удаление глинистых частиц). Значительное распространение на территории Мордовии имеют силикатные пески, наиболее крупные месторождения которых известны в долинах рек Суры, Мокши и Алатыря. Производство силикатных изделий организовано в Ковылкинском районе (ОАО «Ковылкинский завод силикатного кирпича»).
Глины в Мордовии составляют основную часть полезных ископаемых. Наиболее крупные месторождения этого сырья для получения качественного кирпича имеются в Ромодановском, Рузаевском, Кадошкинском и Кочкуровском районах. Глины для производства высококачественного керамзита сосредоточены в Рузаевском, Лямбирском, Ромодановском и Ичалковском районах. По состоянию на 1 января 2011 года государственным балансом учтено 46 месторождений с суммарными запасами кирпичного сырья по категориям А+В+С1 46 437 тыс. м3, С2 – 9 067 тыс. м3 и забалансовыми запасами 825 тыс. м3. Суммарные запасы по месторождениям распределенного фонда составляют по категориям А+В+С1 9 062 тыс. м3, С2 – 2 266 тыс. м3.
Территориальным балансом учтено 8 месторождений керамзитового сырья с суммарными запасами по категориям А+В+С1 16 153 тыс. м3, С2 – 12548 тыс. м3. Разрабатываются 2 месторождения с суммарными запасами по категориям А+В+С1 7 304 тыс. м3, С2 – 7 791 тыс. м3.
Сводным балансом запасов учтено одно месторождение тугоплавких глин – Шишкеевское (западный участок). Суммарные балансовые запасы тугоплавких глин Шишкеевского месторождения составляли на 1 января 2011 года по категориям A+B+C1 639 тыс. т. Полезная толща приурочена к отложениям верхнеальбского подъяруса нижнего мела и представлена глинами.
По пластичности глины в основном высоко- и среднепластичные. Огнеупорность глин 1 480–16 300 °С. Месторождение относится к нераспределенному фонду недр. Горнотехнические условия благоприятны для разработки месторождения открытым способом.
Сырье месторождения утверждено для производства шликерным способом керамических фасадных плиток, керамических плиток для внутренней облицовки стен. Отмечена пригодность тугоплавких глин для производства лицевого кирпича. Вскрышные суглинки Шишкеевского (западный участок) месторождения учтены балансом кирпично-черепичного сырья.
Диатомиты. Территориальным балансом запасов учтены два месторождения диатомитов – Атемарское и Анучинское с суммарными запасами 21 106 тыс. м3. Атемарское месторождение расположено в 2 км к востоку от с. Атемар. Оно известно с 1916 г. Разведочные работы проводились в 1935 и 1956–1957 гг. Диатомиты изучались в качестве сырьевой базы для производства диатомового кирпича и гравия (термолита).
Продуктивная толща приурочена к отложениям сызранской свиты палеоцена и представлена диатомитом, который залегает в виде линзы. Диатомовые породы подстилаются и перекрываются опоками. Диатомиты относятся к группе низкодисперсного сырья. Засоренность крупнозернистыми включениями в основном низкая, от 0 до 0,92 %. Включения по размеру мелкие и средние, представлены кварцем. Диатомиты месторождения пригодны для производства термолитового гравия методом пластического формования при условии введения в шихту пластифицирующей добавки – глинистых пород.
Карбонатные породы для известкования кислых почв. По состоянию на 1 января 2008 г. сводным балансом запасов карбонатных пород для известкования кислых почв учтены два месторождения с суммарными запасами по категориям А+В+С1 1 581 тыс. т. Остаток утвержденных суммарных балансовых запасов Ново-Шаловского месторождения по категориям А+В+С1 составляет 433 тыс. т. Мел в природном виде пригоден для известкования кислых почв и соответствует ТУ 10 РФ 1080–92.
Мел. Территориальным балансом запасов по Республике Мордовия учтены два месторождения мела – Атемарское и Атяшевское с суммарными запасами по состоянию на 1 января 2010 г. по категориям А+В+С1 11 166 тыс. т.
Строительный камень. По состоянию на 1 января 2010 г. территориальным балансом запасов РМ учтены три месторождения строительного камня: Будаевское и Уркатское месторождения карбонатных пород, Кабаевское месторождение песчаника. Общие суммарные запасы составляют: по категориям А+В+С1 – 17 522 тыс. м3, С2 – 518 тыс. м3, забалансовые запасы – 1 602 тыс. м3.
Минеральные краски. На территории республики учтены 2 месторождения минеральных красок – Анаевское и Чукальское с суммарными запасами сырья по категориям В+С1 85 тыс. т. Месторождения разведывались в 1936 г., запасы в ТКЗ не утверждались. Чукальское месторождение, ранее разрабатываемое, законсервировано в 1971 г.
Цеолитсодержащие породы. Общие прогнозные ресурсы цеолитов на территории Мордовии, предложенные к утверждению на начало 2010 г., составляют 25,47 млн м3. Основные ресурсы сырья сосредоточены в восточных районах республики в отложениях туронсантонского яруса. По содержанию клиноптилолита эти отложения превосходят сантонские отложения Татарстана.
По результатам поисковых работ выделены четыре наиболее перспективные площади: месторождение Дубенки, проявления – Кочкурово, Мачказеровские Выселки, Енгалычево. Предлагаемые к постановке на учет балансовые запасы месторождения Дубенки оценены по категории С2 и составляют 17,78 млн м3. Имеющийся фонд прогнозных ресурсов является достаточной базой для расширения поисково-разведочных работ и наращивания балансовых запасов, но из-за отсутствия маркетинга потенциальные инвесторы практически незнакомы с перспективами использования цеолитов Мордовии.
Лечебные грязи. В 1984 г. в районе с. Старое Шайгово на площади 19,7 га в пределах торфяного месторождения Кадымжай на надпойменной террасе р. Сивини разведана грязевая залежь с балансовыми запасами по категории А 170 тыс. м3, забалансовыми – 4 тыс. м3. Месторождение эксплуатируется лечебно-оздоровительным учреждением ОАО «Санаторий «Саранский»».
Потребность в торфе как отличном органическом сырье, имеющем широкий спектр биохимических свойств, будет постоянно возрастать. Кроме традиционного применения в качестве удобрения при проведении дополнительных исследований химических и иных свойств конкретных видов торфяного сырья можно значительно расширить сферы его использования.
Продуктивные горизонты, закономерности размещения и перспективы выявления месторождений минерального сырья
Месторождения и проявления полезных ископаемых на территории республики связаны с приповерхностным залеганием и выходами на поверхность пород каменноугольной, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. Среди них условно выделяются следующие продуктивные горизонты: гжельский, альбский, сантонский, сызранский, миоцен-плиоценовый и плейстоцен-голоценовый на строительный камень, песчано-гравийное сырье и строительные пески.
Гжельский продуктивный горизонт верхнего карбона развит в северо-западных и северных районах Мордовии, на территории которых по рекам Сатис, Уркат, Инсар на дневную поверхность выходят залежи известняков, доломитов и доломитизированных известняков. К ним приурочены Будаевское, Уркатское, Пурдошанское и другие месторождения строительного камня, в районе которых в пределах правого склона долины р. Мокши выделена Ельниковская перспективная площадь строительного камня (известняки и доломиты). Юсуповская перспективная площадь строительного камня выделена по левому склону долины р. Инсар в районе сел Пушкино и Юсуповка.
Альбский продуктивный горизонт входит в состав песчано-глинистых накоплений нижнего мела. В южных районах Мордовии развиты альбские пески разнозернистые, слагающие полезную толщу Воеводского I, Воеводского II, Ускляйского месторождений и Алексинского, Аргамаковского, Ускляйского проявлений.
Сантонский продуктивный горизонт входит в состав верхнемелового, преимущественно карбонатного, комплекса. Сантонские отложения являются одним из наиболее продуктивных горизонтов на строительно-дорожные материалы. Отложения сантона развиты в бассейне р. Инсар, в междуречьях Инсара и Суры, Иссы и Мокши.
В бассейне левобережья Иссы и верховьев Инсара они представлены толщей светло-желтых опок, отчасти кремнистых, чередующихся с опоковидными песчаниками, выше которых залегают пески кварцевые также с прослоями опоковидных песчаников. В бассейне р. Инсар сантонские отложения представлены мергелями с прослоями глин и опок, содержащих в основании пески и песчаники с желваками фосфоритов. С ними связаны Арбузовское и Свистовское проявления песчаников. Большинство месторождений сантонских опок и песчаников сосредоточено на водоразделе Суры и Инсара.
Сызранский продуктивный горизонт нижнего палеогена широко представлен в южных и юго-восточных районах республики. В нижней части разрезов преобладают опоки с редкими линзами диатомитов и трепелов, выше которых залегает толща, сложенная переслаивающимися глауконитокварцевыми песками и песчаниками. К этому горизонту приурочены Нерлейское и Кабаевское месторождения песчаников и ряд их проявлений в восточных районах; Аловское, Андреевское, 2-е Андреевское месторождения, Дюркинское I, Дюркинское II проявления песков и др. Имеется целый ряд месторождений и проявлений кремнистых опок, которые используются в некоторых районах республики как дорожное покрытие.
На западе республики зафиксированы небольшие площади нерасчлененных палеоген-неогеновых (олигоцен-миоценовых) образований, представленных толщей кварцевых песков с гравийно-галечным слоем в основании. Миоцен-плиоценовый продуктивный горизонт занимает сравнительно незначительные площади в южных районах республики. Он сложен песками кварцевыми, грубозернистыми, глинистыми и глинами жирными, безызвестковыми с прослойками алевритопесчаного материала. К этому горизонту приурочено Коломасовское проявление строительных песков.
Плейстоцен-голоценовый продуктивный горизонт представлен образованиями различного генезиса, из которых наибольшее значение по приуроченности к ним залежей минерально-строительного сырья (песчано-гравийных материалов, песков строительных) имеют осадки ледникового комплекса – моренные, флювиогляциальные, озерно-аллювиальные и аллювиальные. Моренные образования развиты в западных районах Мордовии. Они сложены суглинками, обычно тяжелыми, грубопесчаными, с гнездами и линзами разнозернистого песка с гравием, галькой и валунами. Флювиогляциальные и озерно-аллювиальные образования представлены разнозернистыми, преимущественно мелкозернистыми, песками с маломощными прослоями суглинистых пород. К флювиогляциальным и озерно-аллювиальным отложениям приурочены Атемарское, Ивановское, Старофедоровское месторождения, Вязерское, Павловское и другие проявления строительных песков.
Аллювиальные отложения в нижней части сложены грубозернистыми песками местами с примесью гравийно-галечного материала, сменяясь вверх по разрезу разнозернистыми песками, супесями и суглинками. К аллювиальным отложениям приурочены наиболее крупные в Мордовии месторождения строительных песков: Кочелаевское, Кичатовское, Парапинское, Шингаринское. Среди осадков плейстоцен-голоценового продуктивного горизонта разного генезиса (флювиогляциальные, аллювиально-флювиогляциальные, аллювиальные, делювиально-солифлюкционные) на поймах, по водораздельным склонам и долинам рек Суры, Алатыря, Инсара, Мокши и их притоков выделены Мокшинская I, Мокшинская II, Мокшинская III, Алатырская, Явасская, Вадская, Иссинская, Сурская перспективные площади строительных песков и Мокшинская – песчано-гравийной смеси.
Озерно-болотные и болотные отложения представлены торфами, иловатыми глинами, суглинками. К отложениям данного генезиса приурочена полезная толща Анаевского и Чукальского месторождений минеральных красок.
Источник: tourismportal.net