Elust sündinud kivid
Kivi kohta öeldakse "külm", "surnud", "elutu". Kuid elu Maal pole palju noorem kui planeet ise ja paljud maapealsed mineraalid on moodustatud elusorganismide poolt. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on õli nähtav jälg kauge mineviku mikroskoopiliste üherakuliste taimede ja loomade olemasolust. Muistsed loodusteadlased pidasid kivisütt nafta vennaks. Kriit, lubjakivi, marmor on mereloomade eluproduktid...Siin lõpeb tavaliselt tavainimesele pähe tulnud biogeense päritoluga mineraalide loetelu. Teadlik mineraloog võiks aga jätkata lõputult nende kivimite loeteluga, mis tekkisid Maale üksnes tänu elu olemasolule.
Isegi gemoloogia, vääriskivide teadus, on valmis esitama muljetavaldava nimekirja kalliskividest, millest igaüks oli kunagi elus. Bioloogilise iseloomuga ehete populaarsuse tšempion on pärlid!
Pärlmutter - pärlite poolvend
See lihtsalt ei tulnud vormi välja. Kui pärl on sfääriline moodustis (või kujult sfäärilähedane), siis ladestub see ainult kesta seintele.
Nõudlus pärlmutri järele on materjali madala hinna ja laia kättesaadavuse tõttu alati pärlite nõudlust ületanud. Pärlid on haruldased ja igas jões leidub tonni pärlmutrit. Paksu pärlmutterkihiga kaetud molluskikarpidest on valmistatud nööpe, kammi, käepidemeid ja muid tarbeesemeid juba mitu sajandit. Tänapäeval pole ühtegi plastitüüpi, mida kasutataks nii laialdaselt ja aktiivselt kui lähiminevikus pärlmutrit.
Kunagi kasvasid kõikjal palmid
...sest oli soe ja niiske. Kivistunud palmivarre võib leida kivisöe-, põlevkivi- ja kvartsimaardlates. Just silikaadid teevad palmipuust esteetiliselt ilmeka kivi.
Tuleb märkida, et oma botaanilise olemuse poolest on palm puutaoline, kuid rohttaim. Palmidelt aastarõngaid ei leia! Seevastu pikisuunalised anumad, mille kaudu toitainemahlad taimes ringlesid, on väga selgelt nähtavad. Need – nii kivistunud palmipuu risti- kui ka pikilõikel – moodustavad kivi ilu.
Palmi tüve pehme tärkliserikas tuum ei ole veresoonterikas ja seetõttu asendatakse see kivistumisel homogeense ränisisaldusega materjaliga.
Erinevad ränidioksiidid, immutades soodes üleujutatud, kaetud, uppunud puude tüvesid, muudavad sageli tähelepanuväärse puidu hinnaliseks kalliskiviks. Erinevate mineraalsete lisanditega värvitud silikaadid omandavad sillerdava värvi. Laast, saelõige ja mis veelgi parem, õhuke osa hämmastab sageli loomuliku värvipaleti rikkalikkusega.
Sel juhul jääb kihiline puidustruktuur reeglina hästi eristatavaks. Mis lisab vaid dekoratiivsust kõige kaunimale bioloogilist päritolu kivile.
Stromatoliitjaspised
Jasper Rock Mary Ellen asub Minnesota osariigis (USA). See on kuulus selle poolest, et mäe moodustavate kivimite põhimassid – punane jaspis ja hõbehematiit – on põimunud kujuteldamatuteks klubideks ja keerdkäikudeks.
Punane ja must on kasulik värvikombinatsioon mis tahes kunstiobjekti jaoks. Kaks miljardit aastat tagasi tsüanobakterite kihilistest kolooniatest moodustunud stromatoliitid muutuvad aga harva punaseks. Ainult Ameerika mandrilt leiti jälgi planeedi esimestest elusammudest, mille tegi punane jaspis mustale rauamaagile...
kivistunud korallid
Poleeritud kivistunud tekitab tahtmise sellelt tolmuosakesed maha puhuda - looduse ehtetöö on nii peen. Kauge mineviku mereorganismide rakuraamistikud on peenelt korrastatud ja oskuslikult "teostatud". Fossiilse koralli sarnasus osava käsitöölise tööga on lõputu!
Kvarts ja kaltsiit, mis asendavad kivistunud korallides orgaanilist kude, muudavad ehted vastupidavaks. Moodsatele korallidele iseloomulikke erksaid värve aga fossiilsete polüüpide puhul ei leidu. Leekpunased või läbipaistvad kollased kivistunud korallidest kõrvarõngad on käsitöö "täiustamise" tulemus.
"Liiva dollar"
"Liivadollarit" nimetatakse mõlemas Ameerikas merisiiliku skeletiks, mis liigitatakse valeks (selline on zooloogiline terminoloogia). Õiged siilid on ümarad okasnahksed, valed on lamedad. Nad on Maal elanud pikka aega ja asustavad kohati riiulipõhja nii tihedalt, et lebavad liival nagu soomused ristikarpkala kehal – või lausa kahes kihis.
Valedel siilidel on väga tinglik nõelalaadne kaitse ja seetõttu toituvad neist kõik, kes pole laisad. Sellegipoolest õnnestub paljudel mängutaldrikuna tegutsevatel loomadel kasvatada korralik luustik, elada loomuliku surmani ja rõõmustada inimesi oma luustiku – "liivadollari" nägemisega. Eriti kõrgelt hinnatakse miljoneid aastaid tagasi "välja antud" dollareid...
Ammoniidid
Kõik, kes on tundnud huvi evolutsiooni ajaloo vastu, teavad ammoniite. Need - mõnikord üsna tagasihoidlikud, mõnikord alla kahemeetrise läbimõõduga - on keerdunud tasaseks spiraaliks, nagu jumal Amuni sarved ühes tema maises kehastuses. Ammoniite on lihtne leida looduslikest tasanduskihtidest. Mõnes Euroopa riigis on neid pikka aega kutsutud "kuldtigudeks".
Ammoniit "kuld" on kivistunud pärlmutrist kiht suletud kestakambrites. Kõige ilusamad ammoniidid kaevandatakse Kanada Alberta provintsis. Karpide poleeritud seinte sillerdav sära ületab opaali ja labradoriidi värvimängu.
dinosauruse luu
Luude kivistumine on äärmiselt pikk, sest iga kaltsiumfosfaadi molekul (millest tegelikult luud koosnevad) tuleb asendada ränidioksiidi molekuliga. Keskmise suurusega dinosauruse skeleti hinnaliseks kalliskiviks muutumiseks kulub vähemalt kaks miljonit aastat!
Õnneks midagi, kuid dinosauruse luudel on piisavalt aega suure varuga. 65 miljoni aasta jooksul, mis eraldas meid Maa viimastest loomasisalikest, muutusid paljud tonnid luid värviliseks kvartsiks. Veelgi enam, märkimisväärne osa kvartsist neelas lisandeid, mis võimaldas seni väheatraktiivsel looduslikul materjalil omandada heal ehtetasemel nii välimuse, mustri kui ka tekstuuri. Dinosauruse luust kabošonid on sageli äärmiselt atraktiivsed!
Elevandiluu on noorem kui dinosauruse luud. Tänapäeval eristatakse elevandiluu nime all Aafrika ja India elevantide kihvad, fossiilsed mammutid, morsa kihvad, jõehobu ja kašelotti hambad.
Peaasi on selle luksuslik välimus. Siiski on oluline ka materjali valmistatavus. Viimaseks, kuid mitte vähemtähtsaks, armusid käsitöölised elevandiluusse selle võime tõttu muutuda plastiliseks ja seejärel uuesti kõvaks muutuda.
Elevandiluu värvus on erinev. Hinnatud on jõehobu valge ja sinine hammas, mammutikihva soojad toonid (kuni punakaspruunid), noore elevandi kihva poolläbipaistev valgedus.
Bioloogilise päritoluga kivide loetelu võib jätkata lõputult. Vääriskivide galerii täieneb geoloogide, teadlaste ja planeedi kaugemate piirkondade pioneeride jõupingutustega.
Nagu koidiku sära
Esimesed pärlid, mille inimesed toitu otsides leidsid. Seda kalliskivi tootvaid austreid armastavad endiselt gurmaanid. Inimesed on tuhandeid aastaid imetlenud looduse tahtel kasvanud pärlite sära – ja juba mitukümmend aastat oleme sundinud molluskeid ümbritsema seemnete liivaterasid mitmevärviliste kihtidena.
Tänased pärlid on kõik vikerkaarevärvid ja isegi öö värvid! Kuid nagu vanasti, on see kivi, milles vähemalt pool massist langeb orgaanilisele koele. Uurisime artiklis pärleid lähemalt ja võite olla kindlad, et see bioloogilist päritolu kivi on moemeeste soosingus juba viiendat aastatuhandet järjest!
Jäätunud päikesepaiste...
... poeetiliselt nimetatakse merevaiguks. Nii mee läbipaistvad kui ka kõige “udusemad” kivivormid jätavad tõesti mulje helendava aine klombitest. Merevaigust on lugematu arv sorte! Selle loodusliku juveeli värvivalik ulatub piimvalgest kõigi kollase ja punase varjunditeni kuni sinise ja roheliseni. Seal on merevaigukollane ja must!
Iga merevaik on miljoneid aastaid tagasi kasvanud puu kivistunud vaigutükk. On merevaiku, mis on sündinud männisaludes, ja merevaiku, mis on tekkinud troopiliste puude vaigust. Me rääkisime merevaigust artiklites: ja. Nüüd on kätte jõudnud aeg pöörata tähelepanu puudele, mis kasvasid sadu miljoneid aastaid tagasi ja on meie ajaks muutunud "vääriskivideks".
"Maapähkli" puit
Puit, mille massiiv on kivistumisel selge struktureeritud, võib samuti anda ootamatu visuaalse efekti. Eriti huvitavad on kivistunud puidujäänused, mis on palju aastaid vee all veetnud. Tegelikult pole asi mitte vees, vaid planeedi veehoidlates elavates molluskites. Mõned neist toituvad mädanenud puidust ja toidu hankimise käigus lähevad nad sügavale üleujutatud palkide sisse, närides läbi arvukate käikude.
Orgaaniliste ainete hilisem mineraliseerumine viis silmatorkava tulemuseni. Jahupiima poolt näritud (täpsemalt masinaga töödeldud) õõnsused täideti valge kvartsiga. Puu kangad jäid värviliseks. Mineroloogid nimetasid seda tüüpi kivistunud puitu "maapähklimetsaks" - kuna kivimustri sarnasus tärkavate maapähklitega on peaaegu sada protsenti.
Jet
Kõigil kauge mineviku taimejäänustel pole aga nii vedanud. Kivisöega seotud mineraali Jet peetakse samaks eelajalooliseks puiduks, mis elas üle kahesaja miljoni aasta eest mudakihtides üleujutuse.
Toores vormis ebaatraktiivne, poleeritud joa läigib nagu siid samet. Parimad kiviklassid eristuvad peegelläikega ja neid kasutatakse ehete valmistamiseks. Lähiminevikus valmistati jugast palju pudukaupa - nagu nööbid, helmed, helmed. teenis selle omanikke mitte halvemini kui pärlmutter.
korallid
Suurema osa mere põhjasetetest moodustavad muinasajal elanud organismide lubjarikkad jäänused. Viissada miljonit aastat tagasi sooja koha võitnud korallid õitsevad aga tänapäevani.
Korallide lubjarikastel skelettidel on kolm ja poolsada loodusliku värvuse varianti. Poleeritud korall on suurepärane materjal ehete valmistamiseks. Kasutaja peab aga meeles pidama: mida paksem on koralli värv, seda rohkem sisaldab see orgaanilist ainet ja seda hoolikamalt tuleks objektiga ümber käia.
Kaasaegsed korallitüübid erinevad varasematel geoloogilistel ajastutel Maa meredes elanud polüüpidest. Küll aga võime kindlalt öelda: kivistunud korallid on ülimalt kaunid ja huvitavad!
Meriliiliate kokkupressitud rümbad
Krinoidsed meriliiliad asustasid kunagi nii ohtralt soojade merede madalat põhja, et nende lubjarikkad südamikud – enamasti torujad, jagatud lühikesteks segmentideks – muutusid kivimit moodustavaks elemendiks. Paljud nende proterosoikumi paiskalade huvitavamad isendid saadi Moskva metroo ehitamise ajal.
Kolmsada miljonit aastat tagasi lilletaoliste loomade jäänustest moodustunud krinoidset lubjakivi (sõna otseses mõttes) Moskva all aga ei leidu. Kuigi see mineraal on laialt levinud.
Krinoidide eristatavad jäänused, mis on "jootnud" poolläbipaistva mineraali paksuseks, on mõnikord väga dekoratiivsed. Sellised kivid saavad vääriliseks kaunistuseks.
Kõlalise nime all peitub ebatavalise ajalooga ilus mineraal. Tegelikult on turritella terebra spiraalse kestaga meremolluski nimi. Nad ütlevad, et just teillla kestad ajendasid legendaarset Archimedest konstrueerima vett tõstvat sõukruvi.
Turitella ahhaat on tegelikult selle liigi molluski kestade hajus, mis on erineva säilivusastmega ja täidetud kõvastunud silikaadiga. Paljud tõelised teill agaatid sisaldavad liiva, vett, õhumulle.
Vaadake kalliskivi välimust lähemalt! Ahhaat-turitella nime all müüakse sageli igasugust kivistunud prügi. Kui te ei näe koonusspiraalsete kestade selgelt säilinud elemente, on see võlts!
Looduskivi on vanim ehitusmaterjal. Töötlemise keerukuse tõttu kasutati seda varem peamiselt religioossete, kaitse- ja paleestruktuuride jaoks, millest paljusid peetakse maailma imedeks - Egiptuse püramiidid, asteekide püramiid, Hiina müür, Taj Mahali mausoleum. Kivitöötlemise praegune arengutase võimaldab kasutada kivi massehituses - nii hoonete välis- kui siseviimistluses.
Kuid igal kivil on oma omadused, mida seletatakse selle füüsikaliste omadustega.
Kivimite päritolu ja klassifikatsioon
Kivi on üks kividest. Kivimeid nimetatakse looduslikeks moodustisteks, mis koosnevad üksikutest mineraalidest ja nende kooslustest. Petrograafiateadus tegeleb kivimite koostise, päritolu ja füüsikaliste omaduste uurimisega. Tema andmetel jagunevad kõik tõud päritolu järgi kolme põhirühma:
1. Magdne (esmane)
2. Sette (sekundaarne)
3. Metamorfne (modifitseeritud).
Tardkivimid tekkis otse magmast (valdavalt silikaatse koostisega sulamass), selle jahtumise ja tahkumise tulemusena. Sõltuvalt tardumistingimustest eristatakse sügavaid ja pursanud kivimeid.
Sügavad tekkisid magma järkjärgulise jahtumise tulemusena kõrge rõhu all maakoores. Nendes tingimustes kristalliseerusid magma koostisosad, mille tõttu tekkisid massiivsed täiskristallilise struktuuriga tihedad kivimid: graniidid, süeniidid, labradoriidid ja gabro.
Purskanud kivimid tekkisid magma vulkaanipurske tagajärjel, mis madalal temperatuuril ja rõhul pinnal kiiresti jahtus. Kristallide tekkeks ei jätkunud aega, seetõttu on selle rühma kivimid varjatud ehk peenkristallilise struktuuriga ja suure poorsusega: porfüürid, basaltid, vulkaanilised tuffid, tuhk ja pimsskivi.
Settekivimid nimetatakse sekundaarseteks, kuna need tekkisid tardkivimite hävimise tulemusena või taimede ja loomade jääkproduktidest. Üks nende kivimite moodustumise viise on järvede ja lahtede kuivamisel tekkiv keemiline sade. Selle tulemusena sadestuvad mitmesugused ühendid, mis lõpuks muutuvad travertiiniks, dolomiidiks. Nende kivimite ühine tunnus on poorsus, purunemine ja vees lahustuvus.
Klastiliste settekivimite hulka kuuluvad tsementeeritud ladestised (liivakivid, bretšad, konglomeraadid) ja lahtised (liiv, savi, kruus ja killustik). Lahtistest moodustuvad tsementeeritud ladestused. Näiteks liivakivi valmistatakse lubjatsemendiga kvartsliivast, bretšat tsementeeritud killustikku ja konglomeraati veerisest. Tuntud on ka orgaanilise päritoluga kivimid – lubjakivi ja kriit. Need tekivad loomade ja taimede elutegevuse tulemusena.
moondekivimid tekkinud tard- ja settekivimite muutumisel uut tüüpi kivideks kõrge temperatuuri, rõhu ja keemiliste protsesside mõjul. Moondekivimite hulgas on massiivseid (granuleeritud), mille hulka kuuluvad marmor ja kvartsiit, aga ka kiltkivimid - gneissid ja kiltkivid.
KIVIDE OMADUSED
dekoratiivsed
Kivimite oluline omadus, mis võimaldab neid kattematerjalina kasutada, on dekoratiivsus. See viitab looduskivi esteetilisele atraktiivsusele, eelkõige selle värvile ja mustrile.
Tugevus
Kui rääkida looduskivi kasutamisest ehituses, siis selles mõttes on selle üheks olulisemaks omaduseks tugevus, millest sõltub materjali kulumiskindlus. Mida tugevam on kivi, seda kauem see kestab.
Sõltuvalt kivimit moodustavate ja suuresti selle omadused määravate mineraalide kõvadusest jagatakse kivid tinglikult kolme rühma:
vastupidav- kvartsiidid, graniidid, gabro;
keskmise tugevusega - marmor, lubjakivi, travertiin;
madal tugevus– lahtised lubjakivid, tuffid.
Tihedus
Tihedus on aine ruumalaühiku mass. Sellest indikaatorist sõltub konstruktsiooni kaal: mida suurem on kivi tihedus, seda raskem on struktuur. Tiheduse järgi jagunevad kivid kergeteks (tihedus kuni 2200 kg / m3) ja rasketeks (tihedus üle 2200 kg / m3). Tihedus sõltub kivimi poorsusest ja selle koostist moodustavatest mineraalidest.
Poorsus
Pindkattematerjalina kasutatava kivi poorsus on selle üks olulisemaid omadusi. Veeimavus ja vastavalt ka soola- ja happekindlus sõltuvad poorsusest. Ja need on peamised näitajad, mis mõjutavad materjali vastupidavust. Lisaks määrab üldine poorsus kivi tugevuse, soojusjuhtivuse, poleeritavuse, töödeldavuse, dekoratiivsuse ja muud kvaliteediomadused. Üldpoorsuse suurenemisega väheneb kivi tugevus ja maht, halveneb selle poleeritavus, kuid väheneb toote kaal ja paraneb töödeldavus.
Veeimavus, soola-, happe- ja külmakindlus
Teine oluline poorsusega seotud kivimite omadus on veeimavusindeks. Kivi happe- ja soolakindlus, aga ka külmakindlus sõltuvad sellest ja materjali mineraalsest koostisest. Tõepoolest, külmumisel suureneb poorides olev vesi 9%, luues võimsa rõhu. Materjalide pooridesse tungides jätab vesi peale kuivamist neile kontsentreeritud soolalahuseid. Nendest algab kristallide kasv, tekitades tohutu kristalliseerumissurve. Suure veeimavuse ja madala poorsusega tekivad selle rõhu all materjali praod. Kivi suure poorsusega jaotub kristallisatsioonirõhk ühtlaselt ja uusi pragusid ei teki (ilmne näide on lubjakivi). Happekindlus on kivimite ja materjalide omadus reageerida erinevate hapetega, hävitades või muutes kivimeid. Marmor reageerib hapetele, sealhulgas toidule (sidrun-, äädikhape). Marmor, travertiin, lubjakivi ja dolomiit hävivad vesinikkloriidhappe toimel. Tõsi, looduses seda vabal kujul ei esine, kuid linnades, kus lumega võitlemiseks kasutatakse kloriide, suureneb see ohutegur oluliselt.
Kõik see tähendab, et hoonete välisviimistluses on parem kasutada kivimeid, mis ei varise ebasoodsate tegurite mõjul ja säilitavad oma välimuse pikka aega, graniiti ja lubjakivi. Paekivi sobib hästi keldrikonstruktsioonidele. Pole asjata, et kõigis suurtes jõeorgudes asuvates ja pika ajalooga linnades (London, Pariis, Köln, Moskva) on kõik hoonete soklid paekivist. Muide, Moskvas on Moskva Kremli müüride ja tornide kelder lubjakivist. Alusena võib kasutada ka graniiti, kuid sel juhul läheb soolade liikumine mööda müüritise vuuke.
Kivimite klassifitseerimine kulumisastme järgi
Inimvoolu intensiivsus
Tekstureeritud kivi pinnatöötlus
Kivile täiendava esteetika andmiseks töödeldakse seda erinevate tekstuuridega, mis võivad paljastada ja rõhutada kivi dekoratiivseid omadusi või vastupidi, varjata neid. Sellise töötlemise käigus töödeldakse kiviplaadi esiosa erinevate tööriistadega, luues dekoratiivse reljeefi.
Tekstuur "Rock". Kivi töötlemata reljeef saadakse suurte tükkide lõikamisel tooriku küljest. Selgub kivi loomulik lõhe, mille reljeefi kõrguste erinevus on kuni 5–15 cm. See tekstuur viiakse läbi nii mehaaniliselt kui ka käsitsi.
Punkti tekstuur. Sile pind täpiliste aukudega.
Saetud tekstuur. Saavutatud kivi töötlemisel teemantketassaagidega. Tulemuseks on kare pind pikikraavide ja kuni 5 mm kõrguste vahedega.
Kuumtöötlus. Kõrge temperatuuriga gaasijoa mõjul muutub kivi pind karedaks, sellel on koorumise jäljed ja selgelt määratletud struktuur. Kõrguste vahe - kuni 5 mm.
Poleeritud tekstuur. Sile, kergelt krobeline kivipind abrasiivse tööriistaga töötlemise jälgedega. Kõrguste vahe - 2 mm. Kivi muster, värv ja struktuur on sel juhul nõrgad, kuid üldine taust muutub heledamaks.
Kare tekstuur. Sile matt pind ilma nähtavate abrasiivsete tööriistade jälgedeta, väljendunud kivimustriga.
Poleeritud tekstuur. Mõnikord nimetatakse poleerimisprotsessi ka läikevaltsimiseks, kuna sellele tekstuurile on iseloomulik peeglitaoline pinnaläige. Kivi sile pind peegeldab selgelt esemete detaile. Poleerimine toob täielikult esile ja rõhutab kivi loomulikku värvi ja mustrit.
inimvool
ROKI RAKENDUS
Graniidid
Graniit (ladina "granum" - tera) on kõige levinum kivim. Sellel on selgelt väljendunud teraline-kristalliline struktuur ja see koosneb peamiselt päevakividest, kvartsist, vilgukivist ja muudest mineraalidest. Terade suuruse järgi jaotatakse graniidid peeneteralisteks, keskmiseteralisteks, jämedateralisteks. Graniidi värvi "palett" on äärmiselt rikkalik. Kõige sagedamini on hall graniit erinevat tooni - heledast tumedani. Leidub ka roosat, oranži, punast, sinakashalli ja kohati sinakasrohelist graniiti. Erakordselt haruldased on sinise kvartsiga graniidid. Dekoratiivses mõttes peetakse kõige väärtuslikumaks järgmisi graniidi sorte: peeneteraline helehall sinise varjundiga, rikkalik tumepunane ja rohekassinine. Graniit on hästi poleeritud, säilitades pinna peeglitaolise läike pikka aega, seda on lihtne lõigata, mis võimaldab luua erinevaid tekstuure. Dekoratiivsete efektide loomiseks kuumtöödeldakse mõnda graniidisorti. Helehallid graniidid omandavad seejärel õrna suhkruvalge tooni.
Tänu oma kõrgetele mehaanilistele omadustele ja tööomadustele kasutatakse graniiti laialdaselt keldrikonstruktsioonide ehitamisel, muldkehade, hoonete fassaadide, aga ka põrandate katmisel suure inimvooluga kohtades. Peeneteralist graniiti kasutatakse skulptuuris (kuna selle struktuur võimaldab löögitöötlust), jämedateralist graniiti kasutatakse monumentaalrajatiste ehitamisel. Väga sageli liigitatakse süeniidid graniitideks, mis erinevad graniitidest vähem väljendunud granulaarsuse ja kvartsi puudumise poolest (selle tõttu on need paremini töödeldavad). Süeniidid on graniidist tumedamad: neil on tavaliselt hall, tumehall, hallikassinine, tumeroosa värv. Neid kasutatakse ehituses samamoodi nagu graniite.
Gabbro
Gabbro on sügav teraline-kristalliline kivim. Sellel on sama struktuur kui graniidil: peene, keskmise ja jämedateraline. Erineb suurenenud viskoossuse ja ilmastikukindluse poolest. Gabrios puudub kvarts, mistõttu kivi on kergesti töödeldav, poleerib väga hästi ja säilitab oma pinnaläike kaua. Gabbrot esindavad värvivarjundid tumehallist-rohelisest mustani. Plagioklaasi mõningase läbipaistvuse tõttu omandab kivi poleeritud pind täpselt määratletud sügavuse, mis eristab gabro teistest mustadest kivimitest. Näiteks basaltist. Musta poleeritud ja helehalli hakitud kombinatsioon näeb välja üsna muljetavaldav.
gabro, mida kasutatakse jooniste ja kaunistuste valmistamisel. Pealiskattematerjalina kasutatakse tavaliselt peeneteralist rohekasmusta ja musta gabrot. Gabbro talub väga hästi pakast. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt fassaadide katmiseks, avalike hoonete viimistlemiseks, monumentaalsete ehitiste loomiseks, harvem erainterjöörides. Gabbro põrandad tiheda liiklusega piirkondades kaotavad kiiresti oma poleerimise.
labradoriidid
Selle kivi nime andis Labradori poolsaar, kus see esmakordselt avastati. Labradoriit on sügav teraline-kristalliline kivim, mille põhikomponendiks on plagioklassi labradoriit. Labradoriite on kahte tüüpi: mustad ja hallid.Sagedasemad on mustad labradoriidid.
Erilise dekoratiivse efekti annavad sellele kivile pinnale sädelevad sillerdavad laigud: sinakasroheline, rukkilillesinine, kuldkollane, punane varjund. Sinistes, sinistes ja rohekates toonides kivid suurendavad tõu dekoratiivset väärtust. Labradoriiti kasutatakse kõige sagedamini poleeritud kujul. Kivil on kõrge tugevus ja külmakindlus, mis võimaldab seda edukalt kasutada hoonete välisviimistluses. Kuid seda kasutatakse ka siseruumides - kattepõrandate, seinasoklite, sammaste jaoks. Muide, musta labradoriiti kasutati 1851. aastal Moskvas Päästja Kristuse katedraali ehitamisel.
Liivakivid
Liivakivi on settekivim, mis koosneb tsementeeritud liivast. Kõige vastupidavamad on räniliivakivid. Liivakivid on hallid, rohelised, punased, kollased, pruunid ja pruunid. Dekoratiivseks peetakse peeneteralisi punaseid, šokolaadipruune ja rohelisi liivakivi sorte, mida kasutatakse edukalt välisvooderduseks. 19. sajandi - 20. sajandi alguses ehitatud Moskva ja Peterburi hoonetes on hästi säilinud Poola liivakivist hallikasrohelise, kollase ja roosa tooniga vooder. Ja Moskva Kremli katedraali väljak on ääristatud Ljubertsy liivakiviga.
Liivakivi on aga üsna poorne materjal, mistõttu ei ole soovitav seda kasutada veega kokkupuutuvate elementide viimistlemiseks (kõigepealt räägime keldrikonstruktsioonidest). Liivakive ei saa poleerida, seega on kõige populaarsemad liivakivitekstuurid hakitud, saetud ja mõnikord ka poleeritud.
Lubjakivid
See on orgaanilise ja orgaanilis-keemilise päritoluga kivim, mis koosneb peamiselt kaltsiidist, sageli koos kvartsi-, savi- ja liivaosakeste seguga. Sisaldab sageli fossiilsete organismide lubjarikaste skelettide jäänuseid. Lubjakivid on valged, helehallid, kollakad, harvem roosakad. Dekoratiivses mõttes on kõige väärtuslikumad kollase ja roosa varjundiga valged lubjakivid. Sõltuvalt struktuurist jaotatakse lubjakivi tihedaks, poorseks ja marmoritaoliseks. Tihedaid lubjakive kasutatakse välis- ja sisevoodri plaatide valmistamisel. Nende hulka kuuluvad eelkõige kuulsad Myachkovo, Korbchejevi ja Kovrovi lubjakivid, millest vene arhitektid ehitasid valge kiviarhitektuuri imesid. Külmakindlaid sorte leidub ka lubjakivirühmas. Selles veendumiseks piisab, kui vaadata suurepäraselt säilinud 13.-14. sajandi hooneid. Poorsete lubjakivide hulgas eristatakse ka mitmeid sorte. Näiteks ooliitsetel lubjakividel on jämedateraline tekstuur ümarate kaltsiidimoodustistega. Tavaliselt kasutatakse neid seinte ehitusmaterjalina, harvem fassaadikatteks. Karplubjakivid (koorekivimid) on üsna poorsed kivimid, mis koosnevad lubjatsemendiga kinnitatud molluskite kestadest ja nende fragmentidest. Mõnda tüüpi karpe peetakse dekoratiivseteks: näiteks puhasvalge, roosa, kuldkollane suure karpide sisaldusega. Karbikivimeid saab hõlpsasti töödelda lõikeriistaga ja mõnda tüüpi saab isegi poleerida (ehkki ilma dekoratiivset läiget saamata). Koorkivi kasutatakse laialdaselt seinte ehitusmaterjalina, samuti hoonete välis- ja sisevooderdusena.
Marmor
Nimi "marmor" pärineb kreekakeelsest sõnast "marmaros", mis tähendab - geniaalne. See teraline-kristalliline kivim tekkis lubjakivi ja dolomiidi ümberkristalliseerumise tulemusena kõrge temperatuuri ja rõhu mõjul. Kuid ehituses ei viita sõna "marmor" mitte ainult sellele kivile, vaid ka teistele sellega sarnastele kivimitele. Näiteks marmorilaadsed lubjakivid ja dolomiidid. Enamasti sobib marmor hästi töötlemiseks mis tahes tööriistadega, mis võimaldab laiendada selle niigi rikkalikku värvivalikut. Näiteks suurendab poleerimine marmori mustrit ja värvi, poleerimine vähendab selle heledust ja selgust ning killustunud tekstuur peidab mustri täielikult, kuid muudab üldist tausta oluliselt heledamaks. Kuigi seda võib omistada igale kivile. Vastavalt dekoratiivsetele omadustele, töötlemisvõimalustele ja kasutusala laiusele jaotatakse marmor valgeks, halliks ja värviliseks.
Valge marmor praktiliselt ei sisalda lisandeid, seega on see sageli homogeenne, peene ja keskmise teralise struktuuriga. Seda marmorit on lihtne töödelda. Kõige väärtuslikumaks peetakse peeneteralist valget marmorit, mis on kuulus oma sooja tooni ja läbikumavuse poolest. Seda kivi nimetatakse ka kujudeks, kuna seda kasutatakse skulptuuris laialdaselt. Valget marmorit peetakse väga kapriisseks koduseks kiviks, mis on seotud selle erilise struktuuriga: see on halvasti kaitstud määrdumise ja kollasuse eest. See kehtib peamiselt odavate sortide kohta. Sellist marmorit tuleks fassaadidega silmitsi seistes kasutada ettevaatlikult. Muidugi võimaldavad selle tehnilised omadused üle elada nii tugevad külmad kui ka mehaanilised kahjustused, kuid mõne aja pärast võib see kaotada oma ilu ja sära, tuhmuda ja kattuda kollaste laikudega. Hall marmor on enamasti heterogeenne ja kihilise värviga. Halli marmori iseloomulik muster on “hägune” ja “lumemaastik”. Seda tüüpi marmorit on lihtne töödelda ja poleerida. Seda, nagu valget marmorit, kasutatakse välis- ja siseviimistluseks. Värvilise marmori hulgas peetakse sini-siniseid sorte haruldaseks. Kõik need sobivad hästi poleerimiseks. Marmori kuumakindlad omadused võimaldavad seda kivi kasutada kaminate või kõrge temperatuuriga ruumide välisvooderduseks. Marmori veeimutuskoefitsient, nagu ka graniidil, on üsna madal, mistõttu saab seda kasutada basseinide, vannide ja purskkaevude ehitamisel. Kuid interjöörid on kõige parem viimistleda marmoriga.
Kvartsiit
Peeneteralised kivimid, mis tekkisid räniliivakivide ümberkristalliseerumisel ja koosnevad peamiselt kvartsist. Neid on halli, roosa, kollase, vaarikapunase, tumeda kirsi ja mõnikord valge värviga. Kvartsiiti peetakse väga ilusaks kiviks, eriti selle karmiinpunase ja tumeda kirsi sorte. Purunev tekstuur muudab kivi üldise tausta oluliselt heledamaks, mida sageli kasutatakse kombineerides seda poleeritud tekstuuri kontrastse värviga. Kvartsiit on väga kõva ja raskesti töödeldav, kuid seda saab väga kvaliteetselt poleerida.
Seda kivi kasutatakse monumentaalkunstis ja ainulaadsete arhitektuuriliste ehitiste ehitamisel (näiteks Verepäästja kiriku ehitamisel). Lisaks kasutati sajandeid kvartsiiti ka rituaalikivina: sellest valmistati Napoleoni Aleksander II sarkofaag, Lenini mausoleumi ülemine osa.
Kiltkivi
See tihe ja kõva kivim tekkis peamiselt tugevalt tihendatud savist, mis suure ühepoolse rõhu all osaliselt ümberkristalliseeris. Põlevkivi iseloomulik tunnus on võime jaguneda õhukesteks plaatideks. Värvid - tumehall, must, hallikaspruun, punakaspruun. Kiltkivi on üsna vastupidav materjal, mida saab töödelda (kihistatud õhukesteks plaatideks), mõnda tüüpi saab poleerida. Tihti kasutatakse aga kiltkivi ilma igasuguse töötlemiseta, sest nende pind lõhestatud kohas on iseenesest üsna dekoratiivne. Kiltkivi kasutatakse välis- ja siseseinte ja põrandakatetes. Näiteks Peterburi Iisaku katedraali põrandad on osaliselt kiltkivist. Euroopas katavad need sageli majade katuseid.
Poolvääriskivid
Nende hulka kuuluvad peamiselt kivimid, mida nimetatakse ka dekoratiiv- ja dekoratiivkivideks: jaspis, oonüks, opaal, malahhiit, lapis lazuli. Need kivid on palju haruldasemad ja hinnatud palju rohkem kui teised. Suurte pinnapindade spoonimine nendega on üsna kulukas, seetõttu ääristatakse poolvääriskividega enamasti väikseid sisustuselemente: sammaste, aknalaudade, vannitubade detailid, aga ka mosaiigifragmendid. Üheks levinumaks dekoratiiv- ja dekoratiivkiviks peetakse oonüksit (kreeka keelest tõlgituna “nael”). Oonüksidel on kihiline või radikaalselt kiirgav struktuur. Värve on valge, helekollane, kollane, pruun, tumepruun, kahvaturoheline. Mustris vahelduvad erinevat tooni triibud. Enamik marmorist oonükseid on poolläbipaistvad, mõnikord 30–40 mm sügavusega. Oonüks on hästi töödeldav lõike- ja lihvimistööriistadega ning sobib kvaliteetseks poleerimiseks. Ere näide oonüksi kasutamisest sisekujunduses on vitraažaknad Moskvas Dünamo metroojaamas.
MILLISED PROBLEEMID VÕIB OLLA KIVIVASJAGA
Kollastumine on probleem ennekõike kõigi heledate marmoriste puhul. Mõned marmoritüübid, näiteks "Koelga", võivad iseenesest kollaseks muutuda, eriti kui väliskeskkond sellele kaasa aitab (pakane, temperatuurimuutused). Erinevalt graniidist peetakse marmorit väga kapriisseks koduseks kiviks, mistõttu tuleks seda fassaadide ees kasutamisel olla ettevaatlik. Kollase laigu ilmumisel võib olla ka teine, "mehaaniline" põhjus. Näiteks kui paigaldamise ajal kukkus mõni metallese (näiteks nael) kogemata betoonist tasanduskihi sisse. Vee ja õhu mõjul võib see hakata roostetama. See protsess mõjutab koheselt marmorist plaati – ju on marmorist plekid hästi näha. Kahjuks ei saa seda marmorplaadi osa puhastada. Marmori kollaseks muutumise vältimiseks tuleb see asetada valgetele liimidele. Köögis tuleks marmorvooderdust kasutada ettevaatlikult, eriti kui teete marmorist töötasapinda. Kui te ei saa siiski ilma marmorist tööpinnata hakkama, tuleb seda kaitsta hüdrofoobsete keemiliste ühenditega. Tuhmumine ähvardab peamiselt põrandale laotud poleeritud marmoreid. Aja jooksul marmori särav lakk kulub, andes teed tuhmile karedusele. Marmor on hõõrdumisele vastuvõtlikum kui näiteks graniit. Seetõttu ei soovitata poleeritud marmorit paigaldada tiheda liiklusega kohtadesse: esikus, saalis jne. Marmori tuhmumise vältimiseks võib algusest peale kasutada vahaga poleeritud kivi. Siin on olukord sama, mis puitpõrandaga. Kui katate selle lakiga, kustutatakse see aja jooksul ja välimuse taastamiseks peate vana laki eemaldama ja uue laki peale kandma. Kui puu on vahaga kaetud, taastab see tulevikus pärast spetsiaalsete vahendite kasutamist kergesti oma läike. Sama on marmoriga. Määrdunud poleeritud marmorist põrand tuleb uuesti viimistleda, vahatatud marmor aga uuesti spetsiaalse seguga katta. Läige on sügavam ja matt, mitte nii peeglilaadne kui poleerimisel. Lisaks imab poleeritud marmor vett, vahatamine aga loob hüdrofoobse kaitse.
Tugev libisemine on välitingimustes (verandale, trepile) või põrandale laotud poleeritud graniidi omadus. Graniidi libisemistegur seda tüüpi töötlemisel on väga kõrge.
Kui lisada sellele ilmastikutingimused nagu vihm või lumi, muutub poleeritud pinnal kõndimine traumeerivaks. Seetõttu ei ole välistingimustes soovitatav kasutada poleeritud graniiti ilma libisemisvastaste ribadeta, mis on kantud korundi või kuumtöötlusega.
LOODUSLIKU KIVI HOOLDUS
Nüüd on saadaval erinevad keemilised ained, mis võimaldavad säilitada loodusliku kivi loomulikku värvi ja läiget kauem. Spetsiaalne, värviga kokku sobitatud pahtimass suudab kõrvaldada kivi pinnale kõige väiksemad praod ja poorid, mis tekivad selle mehaanilisel töötlemisel. See kaitseb kattekihti mikroorganismide sissepääsu eest. Olenevalt kivi kasutusalast töödeldakse seda vett või mustust hülgava koostisega. Lisaks on olemas tööriistad kivitoodete pidevaks hoolduseks. Näiteks õrnalt puhastavad šampoonid igapäevaseks hoolduseks ja ühekordseks kasutamiseks (näiteks plekkide eemaldamiseks). Spetsiaalsed poleerimisvahendid lisavad poleeritud pindadele läiget, mustuse eest kaitsvad ained vähendavad kivispooni määrimise ohtu, erinevad kaitseained hoiavad ära kriimustuste ja muude mehaaniliste vigastuste tekkimist. See pole muidugi kõik kivihoolduseks mõeldud keemilised koostised. Tegelikult on neid palju rohkem.
Peamised orgaanilise ja keemilise päritoluga settekivimid
Klastiliste (terrigeensete) settekivimite klassifikatsioon
Loengu teema: Maa ehitus ja koostis. Maa avakosmoses. Maa kuju ja suurus. Maa sisemine struktuur. Maa soolestiku keemiline ja mineraalne koostis. Maa füüsikalised väljad. Maakoore struktuur ja koostis. Maakoore materjali koostis. Mineraalid. Kivid.
Maa on üks lugematutest taevakehadest, mis on hajutatud Universumi piiritus ruumis. Üldine ettekujutus Maa asukohast maailmaruumis ja selle suhetest teiste kosmiliste kehadega on vajalik ka geoloogia käigus, kuna paljud maakera pinnal ja sügavamal sisemuses toimuvad protsessid on tihedalt seotud maakera maakera pinnal ja sügavamal sisemuses toimuvaga. meie planeeti ümbritseva väliskeskkonna mõju. Teadmised Universumist, erinevate kehade oleku ja nendel toimuvate protsesside uurimine heidavad valgust Maa tekkeprobleemidele ja selle arengu algfaasidele. Universum – ϶ᴛᴏ kogu maailm, mis on ajas ja ruumis piiritu ning mateeria arengus omandatavate vormide poolest lõputult mitmekesine. Universum koosneb lugematutest kehadest, mis on väga erineva ehituse ja suurusega. Eristatakse järgmisi kosmiliste kehade põhivorme: tähed, planeedid, tähtedevaheline aine. Tähed on suured aktiivsed kosmilised kehad. Suurte tähtede raadius võib ulatuda miljardi kilomeetrini ja temperatuur isegi pinnal võib ulatuda mitmekümne tuhande kraadini. Planeedid on suhteliselt väikesed kosmilised kehad, tavaliselt külmad ja tavaliselt tähtede satelliidid. Kosmosekehade vaheline ruum on täidetud tähtedevahelise ainega (gaasid, tolm). Kosmose kehad on rühmitatud süsteemideks, mille sees on need omavahel seotud gravitatsioonijõudude abil. Lihtsaim süsteem - Maa koos oma satelliidi Kuuga moodustab kõrgema järgu süsteemi - Päikesesüsteemi. Veelgi keerulisemat struktuuri iseloomustavad kõrgema järgu kosmiliste kehade parved - galaktikad. Sellise süsteemi näide on Linnutee galaktika, mis hõlmab ka päikesesüsteemi. Kujult meenutab meie galaktika kaksikkumerat läätse ja plaanilt on see spiraalselt keerlevate tähevoogudega hele tähtede kogum tuumas.
Päikesesüsteemi struktuur. Meie päikesesüsteemi kuuluvad lisaks kesksele valgustile – Päikesele – üheksa planeeti, nende satelliite, asteroide ja komeete. Päike on täht, kuum plasmapall, tüüpiline ʼʼkollane kääbusʼʼ, mis on tähtede evolutsiooni keskfaasis. Päike asub meie galaktika ühes spiraalharus ja tiirleb ümber galaktikate keskpunkti perioodiga umbes 200 miljonit aastat. Päikese sisetemperatuur ulatub mitme miljoni aastani. Päikese energiaallikaks on vesiniku termotuumamuutus heeliumiks. Päikese spektraalne uuring võimaldas selle koostises tuvastada 70 Maal tuntud elementi. Päike koosneb 70% vesinikust, 27% heeliumist ja umbes 3% ülejäänud elementidest. 99,886% kogu Päikesesüsteemi massist on koondunud Päikesele. Päikesel on tohutu mõju Maale, maisele elule, selle geoloogilisele arengule. Meie planeet – Maa asub Päikesest 149 600 000 km kaugusel. Päikese ümber paiknevad planeedid on paigutatud järgmises järjekorras: neli sisemist - Merkuur, Veenus, Maa ja Marss (maapealsed planeedid) ning viis välimist - Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, Pluuto. Marsi ja Jupiteri vahel on asteroidivöö – mitu tuhat väikest tahket keha. Geoloogide jaoks pakuvad huvi neli siseplaneeti, mida iseloomustavad väiksus, suur tihedus ja väike mass. Need planeedid on oma suuruse, koostise ja sisemise struktuuri poolest meie Maale kõige lähemal. Tänapäevaste ideede kohaselt tekkisid Päikesesüsteemi kehad algselt külmast kosmilisest tahkest ja gaasilisest ainest tihenemise ja paksenemise teel kuni Päikese tekkeni keskosast. Ümbritseva gaasi-tolmu aineosakestest tekkisid akretsiooni tulemusena planeedid, mis tiirlevad orbiitidel ümber Päikese.
Maa üldised omadused. Maa kuju ja suurus. Joonise ehk Maa kuju all mõistame selle tahke keha kuju, mille moodustavad mandrite pind ning merede ja ookeanide põhi Geodeetilised mõõtmised on näidanud, et Maa lihtsustatud kuju läheneb ellipsoidile pöörde (sferoid). Maa tegelik kuju on keerulisem, kuna selle pinnal on palju ebakorrapärasusi. Maa tänapäevasele kujundile on kõige lähemal kujund, mille pinna suhtes on gravitatsioonijõud suunatud kõikjale risti. Seda nimetatakse geoidiks, mis sõna-sõnalt tähendab ʼʼmaalaadsetʼʼ. Geoidi pind meredes ja ookeanides vastab veepinnale ja mandritel - veetasemele kujuteldavates kanalites, mis läbivad kõiki kontinente ja suhtlevad maailma ookeaniga. Geoidi pind läheneb sferoidi pinnale, kaldudes sellest kõrvale umbes 100 m, mandritel kerapinna suhtes veidi tõuseb, ookeanides aga väheneb. Maa mõõtmete mõõtmised näitasid järgmist: ekvaatori raadius - 6378,2 km; polaarraadius - 6356,8 km; Maa keskmine raadius on 6371 km; polaarne kokkusurumine - 1/298; pindala - 510 miljonit ruutkilomeetrit; Maa maht-1, 083 miljardit. km kuubik; Maa mass-6*10 21 t; keskmine tihedus -5,52 g/cm3
Maa füüsikalised omadused. Maal on teatud füüsikalised omadused. Nende uurimise tulemusena selgusid Maa ehituse üldised tunnused ja oli võimalik kindlaks teha mineraalide olemasolu selle soolestikus. Maa füüsikaliste omaduste hulka kuuluvad gravitatsioon, tihedus, rõhk, magnetilised, termilised, elastsed, elektrilised ja muud omadused. Gravitatsioon, tihedus, rõhk. Maale mõjuvad pidevalt gravitatsioonijõud ja tsentrifugaaljõud. Nende jõudude resultant määrab gravitatsioonijõu. Raskusjõud varieerub nii horisontaalselt, kasvades ekvaatorilt poolustele, kui ka vertikaalselt, vähenedes kõrgusega. Aine ebaühtlase jaotumise tõttu maakoores kaldub gravitatsiooni tegelik väärtus normaalsest kõrvale. Neid kõrvalekaldeid nimetati gravitatsioonianomaaliateks. Οʜᴎ on positiivsed (tihedamate kivimite olemasolul) või negatiivsed (vähem tihedate kivimite olemasolul). Gravitatsioonianomaaliaid uuritakse gravimeetrite abil. Rakendusgeofüüsika haru, mis uurib gravitatsioonianomaaliaid, et tuvastada mineraale või soodsaid geoloogilisi struktuure sügavustes, nimetatakse tavaliselt gravitatsiooniuuringuks. Gravimeetriliste andmete kohaselt on Maa keskmine tihedus 5,52 g / cm 3. Maakoore moodustavate kivimite tihedus on 2,0–3,0 g / cm 3. Maakoore keskmine tihedus on 2,8 g / cm 3. Maa ja maakoore keskmise tiheduse erinevus viitab aine tihedamale olekule Maa sisemistes osades, ulatudes tuumas umbes 12,0 g/cm 3 -ni. Samaaegselt tiheduse suurenemisega Maa keskpunkti suunas suureneb ka rõhk. Maa keskosas ulatub rõhk 3,5 miljoni atm-ni. Maa magnetism. Maa on hiiglaslik magnet, mille ümber on jõuväli. Maa magnetpoolused asuvad praegu geograafiliste pooluste läheduses, kuid ei lange nendega kokku. Eristage magnetilist deklinatsiooni ja magnetilist kallet. Magnetilist deklinatsiooni nimetatakse kompassi magnetnõela kõrvalekalde nurgaks geograafilisest meridiaanist. Deklinatsioon peab olema lääne- ja idasuunaline. Magnetilise kalde määrab magnetnõela nurk horisondi suhtes. Suurimat kallet täheldatakse magnetpooluste piirkonnas. Ferromagnetilisi mineraale (magnetiit ja mõned teised) sisaldavate kivimite mõju kattub magnetvälja üldisele taustale, mille tõttu tekivad Maa pinnal magnetanomaaliad. Magnetuuringud tegelevad selliste kõrvalekallete tuvastamisega, et otsida rauamaake. Uuringud on näidanud, et ferromagnetilisi mineraale sisaldavatel kivimitel on jääkmagnetiseerumine, mis säilitab aja magnetvälja suuna ja tekkekoha. Paleomagnetilisi andmeid kasutatakse iidsete epohhide magnetvälja tunnuste taastamiseks, samuti geokronoloogia, stratigraafia ja paleogeograafia probleemide lahendamiseks. Οʜᴎ avaldas suurt mõju litosfääri laamtektoonika teooria arengule.
Maa soojus. Maa soojusrežiimi põhjustavad kaks allikat: Päikeselt saadav soojus; soojust, mis eraldub Maa sisemusest. Päike on peamine soojusallikas Maa pinnal. Päikeseküte ulatub madalale sügavusele, mis ei ületa 30 m. Teatud sügavusel maapinnast on püsiva temperatuuriga vöö, mis on võrdne piirkonna aasta keskmise temperatuuriga. Moskva läheduses, 20 m sügavusel pinnast, täheldatakse püsivat temperatuuri, mis on võrdne +4,2 0. Konstantse temperatuuri vöö all on kindlaks tehtud temperatuuri tõus sügavusega, mis on seotud Maa siseosadest tuleva soojusvooluga. Temperatuuri tõusu Celsiuse kraadides sügavusühiku kohta nimetatakse geotermiliseks gradiendiks ja sügavuse intervalli meetrites, mille juures temperatuur tõuseb 10 võrra, nimetatakse geotermiliseks sammuks. Geotermilise sammu väärtus on väga erinev: Kaukaasias 12 m, Emba piirkonnas 33 m, Karaganda nõos 62 m, Kamtšatkal 2-3 m. Arvatakse, et geotermiline staadium püsib 20 km sügavusel. Allpool temperatuuri tõus aeglustub. Teadlaste sõnul ulatub 100 km sügavusel temperatuur ilmselt 1300 0 C. Sügavusel 400 km - 1700 0 C, 2900 km - 3500 0 C. Maa sisesoojuse allikateks loetakse radioaktiivseid aineid. elementide lagunemine, mille käigus eraldub tohutul hulgal soojust, aine gravitatsioonilise diferentseerumise energiat, aga ka jääksoojust, mis on säilinud planeedi tekkest saadik.
Maa struktuur. Maad iseloomustab kestastruktuur. Maa ehk geosfääri kestad erinevad koostise, füüsikaliste omaduste, aine oleku poolest ning jagunevad välisteks, otseseks uurimiseks ligipääsetavateks ja sisemisteks, mida uuritakse peamiselt kaudsete meetoditega (geoloogiline, geofüüsikaline, geokeemiline). Maa välissfäärid – atmosfäär, hüdrosfäär ja biosfäär on meie planeedi ehitusele iseloomulikud tunnused ning mängivad olulist rolli maakoore tekkes ja arengus. Atmosfäär- Maa gaasiline kest, mängib üht peamist rolli elu arengus Maal ja määrab planeedi pinnal toimuvate geoloogiliste protsesside intensiivsuse. Meie planeedi õhukest, mille kogumass on hinnanguliselt 5,3 * 10 15 m, on segu erinevatest gaasidest: lämmastik (78,09%), hapnik (20,95%), argoon (0,93%). Samas leidub süsihappegaasi (0,03%), vesinikku, heeliumi, neooni ja muid gaase, aga ka veeauru (kuni 4%), vulkaanilise, eoolilise ja kosmilise tolmu osakesi. Õhuhapnik tagab erinevate ainete oksüdatsiooniprotsessid, samuti organismide hingamise. Atmosfääris on osooni 20-30 km kõrgusel. Osooni olemasolu kaitseb Maad ultraviolettkiirguse ja muu päikesekiirguse kahjuliku mõju eest. Süsinikdioksiid ja veeaur toimivad temperatuuri regulaatorina, kuna need kondenseerivad Maale vastuvõetud soojust. Süsinikdioksiid satub õhku organismide lagunemise ja nende hingamise tulemusena, samuti vulkaaniliste protsesside käigus, kuid kulub taimede toitmiseks. Atmosfääri õhumassid on pidevas liikumises Maa pinna ebaühtlase kuumenemise mõjul erinevatel laiuskraadidel, mandrite ja ookeanide ebaühtlase kuumenemise mõjul. Õhuvoolud kannavad niiskust, tahked osakesed - tolmu, mõjutavad oluliselt Maa erinevate piirkondade temperatuuri. Atmosfäär jaguneb viieks põhikihiks: troposfäär, stratosfäär, mesosfäär, ionosfäär ja eksosfäär. Geoloogia jaoks on kõige huvitavam troposfäär, mis on otseses kontaktis maapinnaga ja avaldab sellele olulist mõju. Troposfäär mida iseloomustab suur tihedus, pidev veeauru, süsinikdioksiidi ja tolmu olemasolu, temperatuuri järkjärguline langus kõrgusega ning vertikaalse ja horisontaalse õhuringluse olemasolu.
Hüdrosfäär- Maa katkendlik kest, sealhulgas ookeanide, merede, järvede ja jõgede veed, põhjavesi ja vesi, mis on kogutud igavese lume ja jää kujul. Hüdrosfääri põhiosa moodustab Maailma ookean, mis ühendab kõiki ookeane, marginaalseid ja nendega seotud sisemeresid. Ookeani maismaavee kogus on 4 miljonit km 3, mandrijää umbes 22 miljonit km 3, põhjavett 196 miljonit km 3. Hüdrosfäär hõivab 70,8% maapinnast (361 miljonit km 2), keskmine sügavus on 3750 m, suurim sügavus piirdub Mariaani süvikuga (11022 m). Ookeani- ja mereveed neid iseloomustab teatud keemiline koostis ja soolsus. Maailma ookeani vete normaalne soolsus on 3,5% (35 g soolasid 1 liitri vee kohta). Ookeani veed sisaldavad peaaegu kõiki teadaolevaid keemilisi elemente. Arvestuslikult on Maailma ookeani vees lahustunud soolade koguhulk 5*10 16 m. Karbonaate, ränidioksiidi ekstraheerivad mereorganismid laialdaselt veest skeleti osade ehitamiseks. Sel põhjusel erineb ookeanivete soolane koostis järsult jõevete koostisest. Ookeani vetes domineerivad kloriidid (88,7%) - NaCl, MgCl 2 ja sulfaadid (10,8%) ning jõevetes karbonaadid (60,1%) - CaCO 3 ja sulfaadid (9,9%). Lisaks sooladele lahustuvad vees ka mõned gaasid – peamiselt lämmastik, hapnik, süsihappegaas. Hüdrosfääri veed koos selles lahustunud ainetega osalevad aktiivselt hüdrosfääris toimuvates keemilistes reaktsioonides, samuti vastasmõjus atmosfääri, maakoore ja biosfääriga. Hüdrosfäär, nagu atmosfäär, on eksogeensete geoloogiliste protsesside aktiivne jõud ja keskkond. Ookeanid mängivad tohutut rolli nii kogu planeedi kui ka inimkonna elus. Ookeanis ja selle sügavustes leidub tohutuid maavaravarusid, mida üha enam meelitatakse inimkonna vajaduste rahuldamiseks (nafta, keemilised toorained jne). Ookeanide veed on saastatud nafta ja naftatoodete, radioaktiivsete ja olmejäätmetega. See asjaolu on omandamas ähvardavad mõõtmed ja nõuab kiiret lahendust.
Biosfäär. Biosfäär on elu leviku piirkond Maal. Kaasaegne biosfäär hõlmab kogu hüdrosfääri, atmosfääri ülemist osa (troposfääri). Mullakihi all leidub elusorganisme sügavates pragudes, maa-alustes vetes, mõnikord naftat kandvates kihtides tuhandete meetrite sügavusel. Elusorganismide koostis sisaldab vähemalt 60 elementi ja peamised neist on C, O, H, S, P, K, Fe ja mõned teised. Biosfääri elusmass kuivainest on umbes 10 15 tonni.Elusaine põhiosa on koondunud rohelistesse taimedesse, mis suudavad fotosünteesi teel akumuleerida päikeseenergiat. Keemilisest vaatenurgast on fotosüntees redoksreaktsioon CO 2 + H 2 O-> CH 2 O + O 2, mille tulemusena sünteesitakse süsihappegaasi ja vee neeldumise tõttu orgaanilist ainet ja vabaneb vaba hapnik. vabastatakse. Biosfäär mängib Maa energias olulist rolli. Miljonite aastate jooksul on biosfäär kogunud sügavustesse kolossaalseid energiavarusid - kivisöe, nafta ja põlevgaasi kogunemises. Organismid on oluline kivimit moodustav maakoor.
Maa sisemine struktuur. Maa süvastruktuuri uurimine on tänapäevase geoloogia üks peamisi ülesandeid. Vahetule vaatlusele on ligipääsetavad vaid maakoore ülemised (12-15 km sügavuseni) horisondid, mis tulevad pinnale või mida avavad kaevandused ja puuraukud.
Ideed Maa sügavamate tsoonide struktuuri kohta põhinevad peamiselt neil geofüüsikaliste meetodite kompleksidel. Nendest on erilise tähtsusega seismiline (kreeka keeles ʼʼ seismaʼʼ – raputamine) meetod, mis põhineb maavärinate või tehisplahvatuste põhjustatud lainete levimiskiiruse registreerimisel Maa kehas. Maavärina allikates tekivad pikisuunalised seismilised lained, mida peetakse keskkonna reaktsiooniks mahu muutustele, ja põiklained, mis on keskkonna reaktsioon kujumuutustele ja levivad seetõttu ainult tahketes ainetes. Tänapäeval kinnitavad olemasolevad andmed Maa sisemuse sfääriliselt sümmeetrilist ehitust. Aastal 1897 ᴦ. Göttingeni ülikooli professor E. Wiechert väljendas ideed Maa kestastruktuurist, mis koosneb raudsüdamikust, kivist mantlist ja maakoorest. Aastal 1910 ᴦ. Jugoslaavia geofüüsik A. Mohorovichic, uurides seismiliste lainete leviku iseärasusi maavärina ajal Zagrebi linna piirkonnas, tuvastas 50 km sügavusel maakoore ja vahevöö vahelise liidese. Seejärel tuvastati see pind erinevatel sügavustel, kuid need olid alati selgelt jälgitavad. Talle anti nimi ʼʼpind Mohorovichićʼʼ ehk Moho (M). 1914. aastal kehtestas Saksa geofüüsik B. Guttenberg 2900 km sügavusel piiri tuuma ja vahevöö vahel. Seda nimetatakse Wiechert-Guttenbergi pinnaks. Taani teadlane I. Leman 1936ᴦ. põhjendas Maa sisemise tuuma olemasolu raadiusega 1250 km. Kogu kaasaegsete geoloogiliste ja geofüüsikaliste andmete kompleks kinnitab ideed Maa kesta struktuurist. Selle struktuuri põhijoonte õigeks mõistmiseks ehitavad geofüüsikud spetsiaalseid mudeleid. Tuntud geofüüsik V.N. Žarkov iseloomustab Maa mudelit: see on "nagu meie planeedi lõik, mis näitab, kuidas selle olulisemad parameetrid muutuvad sügavusega, nagu tihedus, rõhk, raskuskiirendus, seismiliste lainete kiirused, temperatuur, elektrijuhtivus jm. " (Žarkov, 1983, lk 153). Kõige levinum on Bullen-Guttenbergi mudel.
Maakoor on Maa kõva ülemine kest. Selle paksus varieerub 5-12 km ookeani vete all, 30-40 km tasastel aladel ja 50-750 km mägistel aladel. Maa vahevöö ulatub 2900 km sügavusele. See jaguneb kaheks osaks: ülemine 670 km sügavusele ja alumine 2900 km sügavusele. Seismilise meetodi abil rajati ülemisse vahevöösse kiht, milles täheldatakse seismiliste lainete, eriti põiklainete kiiruse vähenemist ja elektrijuhtivuse suurenemist, mis viitab aine olekule, mis erineb kõrgemast ja alumisest kihist. Selle kihi, mida nimetatakse astenosfääriks (kreeka keeles astyanos-nõrk), omadusi seletatakse selle sulamisega vahemikus 1–2 kuni 10%, mis tekib temperatuuri kiirema tõusu tõttu sügavusega kui rõhu tõus. Astenosfääri kiht asub maapinnale kõige lähemal ookeanide all, 10-20 km kuni 80-200 km, 80-400 km mandrite all. Maakoort ja osa ülemisest vahevööst astenosfääri kohal nimetatakse litosfääriks. Litosfäär on külm, seetõttu jäik ja talub suuri koormusi. Alumist mantlit iseloomustab aine tiheduse edasine suurenemine ja seismiliste lainete kiiruse sujuv kasv. Tuum hõivab Maa keskosa. See koosneb välissüdamikust, üleminekukestast ja sisemisest südamikust. Välissüdamik koosneb sula-vedelas olekus ainest. Sisemine tuum hõivab meie planeedi tuuma. Sisemise tuuma sees piki- ja põiklainete kiirused suurenevad, mis näitab aine tahket olekut. Sisemine südamik koosneb raua ja nikli sulamist.
Maakoore koostis ja struktuur. Kõige usaldusväärsem teave on maakoore ülemise osa keemilise koostise kohta, mis on kättesaadav otseanalüüsiks (16-20 km sügavuseni). Esimesed andmed maakoore keemilise koostise kohta avaldati 1889 ᴦ. Ameerika teadlane F. Clark. Seejärel soovitas A.E. Fersman nimetada elemendi protsenti maakoores selle elemendi clarke'iks. A.B.Ronovi ja A.A.Jaroševski (1976 ᴦ.) järgi on maakoore koostises kõige enam levinud kaheksa elementi (massi järgi), mis moodustavad kokku üle 98%: hapnik-46,50; räni-25,70; alumiinium-7,65; raud-6,24; kaltsium-5,79; magneesium-3,23; naatrium-1,81; kaalium-1,34. Vastavalt geoloogilise ehituse tunnustele, geofüüsikalistele omadustele ja koostisele jaguneb maakoor kolmeks põhitüübiks: mandriline, ookeaniline ja vahepealne. Continental koosneb 20-25 km paksusest settekihist, kuni 30 km paksusest graniidist (graniit-metamorfsest) ja kuni 40 km paksusest basaltist. Ookeaniline maakoor koosneb esimesest kuni 1 km paksusest settekihist, teisest 1,5-2,0 km paksusest basaldikihist ja 5-6 km paksusest kolmandast gabro-serpentiniidikihist. Maakoore aine koosneb mineraalidest ja kivimitest. Kivimid koosnevad mineraalidest või nende hävimisproduktidest. Kasulikke komponente ja üksikuid mineraale sisaldavaid kivimeid, mille kaevandamine on majanduslikult otstarbekas, nimetatakse mineraalideks.
Peamine kirjandus: 1
Testi küsimused:
1 Päikesesüsteemi päritolu.
2 Maa kuju ja suurus.
3 Maa füüsikalised väljad.
4 Maa sisemine ehitus.
5 Maakoore ehitus ja koostis.
3 Loengu teema: Kivid kui nafta ja gaasi konteiner. Kivim - ϶ᴛᴏ looduslik, enamasti tahke keha, mis koosneb ühest (lubjakivi, anhüdriit) või mitmest mineraalist (polümitiline liivakivi, graniit). Teisisõnu on see mineraalide loomulik looduslik kooslus. Kõik kivimid on päritolu (geneesi) järgi jagatud kolme suurde klassi: tard-, moonde- ja settekivimid.
Tardkivimid tekkisid magma (silikaatsulam) sattumisel maakoore ja viimase tahkumisel selles (peale tungivad tardkivimid) või laava väljavalamisel (silikaatsulam) merede, ookeanide põhja. või maapinnale (efusioonilised tardkivimid). Nii laava kui magma on algselt ϶ᴛᴏ Maa sisemiste sfääride silikaatsulamid. Maakoore tunginud magma tahkub selles muutumatul kujul ning Maa pinnale või merede ja ookeanide põhja valguv laava kaotab selles lahustunud gaasid, veeauru ja mõned muud komponendid. Seetõttu erinevad sissetungivad tardkivimid koostise, struktuuri ja tekstuuri poolest järsult effusioonilistest. Graniit (sissetungiv kivim) ja basalt (efusioonkivim) on näited kõige tavalisematest tardkivimitest.
Metamorfsed kivimid tekkisid kõigi teiste olemasolevate kivimite radikaalse teisenemise (metamorfismi) tulemusena kõrgete temperatuuride, rõhkude mõjul ning sageli ka üksikute keemiliste elementide lisamise või eemaldamisega neisse või nendest eemaldamisega. Moondekivimite tüüpilised esindajad on marmor (tekinud lubjakivist), mitmesugused kildad ja gneissid (tekinud savistest settekivimitest).
Settekivimid tekkisid teiste varem maapinda moodustanud kivimite hävimise ja nende mineraalsete ainete ladestumise tõttu peamiselt vee-, harvem õhukeskkonda eksogeensete (pinna)geoloogiliste protsesside avaldumise tulemusena. Settekivimid jagunevad nende tekkeviisi (tingimuste) järgi kolme rühma: settekivimid (terrigeensed), organogeensed ja kemogeensed.
Settekivimid (terrigeensed) koosnevad juba olemasolevate mineraalide ja kivimite fragmentidest (tabel 1). Organogeensed kivimid koosnevad elusorganismide jäänustest (skelettidest) ja nende ainevahetusproduktidest (bioloogiline tekketee).Kemogeensed settekivimid tekkisid vesilahustest keemiliste elementide või mineraalide sadenemise tulemusena (tabel 2). Settekivimite tüüpilised esindajad on liivakivid ja aleuriit, settelised organogeensed - erinevat tüüpi organogeensed lubjakivid, kriit, kivisüsi, põlevkivi, õli, settekivimid - kivisool, kips, anhüdriit. Naftageoloogi jaoks on settekivimid domineerivad, kuna need mitte ainult ei sisalda 99,9% maailma nafta- ja gaasivarudest, vaid on nafta ja gaasi päritolu orgaanilise teooria kohaselt nende süsivesinike tekitajad. Settekivimid moodustavad maakoore ülemise settekihi, mis ei ole jaotunud kogu Maa alal, vaid ainult platvormide osaks olevate nn plaatide sees - suured stabiilsed maakoore lõigud, mägedevahelised lohud ja mäejalami lohud. Settekivimite paksus varieerub Lääne-Kasahstanis asuva Kaspia lohu keskmes mõnest meetrist kuni 22-24 km-ni. Settekihti nimetatakse naftageoloogias tavaliselt settekatteks. Settekatte all on alumine struktuurne põrand, mida nimetatakse vundamendiks. Vundament koosneb tard- ja moondekivimitest. Keldrikivimid sisaldavad vaid 0,1% maailma nafta- ja gaasivarudest. Nafta ja gaas maapõues täidavad väikseimad ja väikseimad poorid, praod, kivikoopad, nagu vesi küllastab käsna. Seega, et kivim sisaldaks naftat, gaasi ja vett, peab see kvalitatiivselt erinema kivimitest, mis ei sisalda vedelikke, ᴛ.ᴇ. sellel peavad olema poorid, praod või õõnsused, see peab olema poorne. Tänapäeval sisaldab enamik nafta ja gaasi tööstuslikke akumuleeruvaid settekivimeid (terrigeenseid) kivimeid, seejärel organogeense päritoluga karbonaatkivimeid ja lõpuks kemogeenseid karbonaate (ooliitsed ja lõhutud lubjakivid ja merglid). Maakoores tuleb naftat ja gaasi sisaldavad poorsed kivimid põimida kvalitatiivselt erinevate kivimitega, mis ei sisalda vedelikke, kuid toimivad nafta- ja gaasiga küllastunud kehade isolaatoritena. Tabelites 1 ja 2 on näidatud naftat ja gaasi sisaldavate ning tihenditena kasutatavate kivimite litofatsiumid.
Tabel 1
| Tõurühm | Prahi mõõdud, mm | Lahtised kivid | tsementeeritud kivimid | ||
| Ümardatud praht | Ümardamata rusud | Ümardatud praht | Ümardamata rusud | ||
| Jäme plast (psefiidid) | Suur > 200 | rahnud | tükid | rändrahnude konglomeraadid | plokiline bretša |
| Keskmine 200-10 | veeris (kivi) | killustik | kiviklibu konglomeraat | bretša | |
| Väikesed 10-2 | Kruus on küllastunud nafta ja gaasiga | gruss võib olla õlist ja gaasist küllastunud | kruusakivid on küllastunud nafta ja gaasiga (kruusa konglomeraadid) | ||
| Sandy (psammitid) | 2-1 | Jämedateralised liivad on väga sageli küllastunud naftast ja gaasist | Jämedateralised liivakivid on väga sageli küllastunud naftast ja gaasist | ||
| 1-0,5 | Jämedateralised liivad on väga sageli küllastunud naftast ja gaasist | Jämedateralised liivakivid on väga sageli küllastunud naftast ja gaasist | |||
| 0,5-0,25 | Keskmise teralisusega liivad on väga sageli nafta- ja gaasiküllastunud | Keskmise teralisusega liivakivid on väga sageli küllastunud naftast ja gaasist | |||
| 0,25-0,1 | Peeneteralised liivad on väga sageli nafta- ja gaasiküllastunud | Peeneteralised liivakivid on väga sageli küllastunud naftast ja gaasist | |||
| Mudased kivid (aleuriidid) | 0,1-0,01 | muda (löss, liivsavi, liivsavi) on sageli küllastunud nafta ja gaasiga | aleuriit on sageli naftast ja gaasist küllastunud | ||
| Savikivimid (Pelites) | < 0,01 | savi (füüsiline) ei ole kunagi õli ja gaasiga küllastunud (vedeliku tihend) | argilliit ei ole õli ja gaasiga küllastunud (vedeliku tihend) |
Tabel 2.
| Tõurühm | Orgaanilised kivimid | Kemogeensed kivimid |
| Karbonaat | korallide lubjakivi - (СaCO 3) (väga sageli nafta ja gaasiga küllastunud) kesta lubjakivi - (СaCO 3) (väga sageli nafta ja gaasiga küllastunud) detriitlubjakivi - (СaCO 3) (väga sageli nafta ja gaasiga küllastunud) Kriit (reeglina , seda ei juhtu väga sageli nafta ja gaasiga küllastunud) Marl (harva purunenud õli ja gaasiga küllastunud) | lubjakivi tihe lubjakivi ooliitne (väga sageli õli- ja gaasiküllastunud) lubjarikas tuff paagutatud lubjakivi dolomiit - (СaMgCO 3) 2 (väga sageli nafta ja gaasiga küllastunud) mergli sideriit (harva puruneb õli- ja gaasiküllastunud) |
| Ränisisaldusega | diatomiitkolb | ränituff tulekivi |
| Must | - | limoniit |
| Halogeen | - | kivisool (kõrgeima kvaliteediga hermeetik) |
| sulfaat | - | Kips CaSO 4 *H 2 O, anhüdriit CaSO 4 (tavaliselt tihendid) |
| Alumiinium | - | Boksiit |
| fosfaat | - | Fosforiit |
Tabelite 1 ja 2 analüüs näitab, et enamik looduses esinevaid terrigeenseid kivimeid on küllastunud naftast ja gaasist. Seetõttu pole juhus, et esimest korda avastati nendest kivimitest nafta ja gaas ning ammutati neid pikka aega nendest kivimitest. Ja alles kahekümnenda sajandi viimastel aastakümnetel avastati paljudes piirkondades karbonaadikihtides tohutud nafta- ja gaasivarud. Seda ennekõike korallides, detriitides ja ooliitsetes lubjakivides ja dolomiitides. Niisiis on järgmised klastiliste settekivimite litofaasid väga sageli naftat ja gaasi sisaldavad kivimid: liivad ja liivakivid, aleuriitkivid ja aleuriitkivid, kruusakivid ja kruus. Karbonaatsete kivimite rühmast toimivad naftat ja gaasi kandvate kivimitena järgmised litofaatid: korallide lubjakivi, karplubjakivi, detriit- ja ooliitsed lubjakivid ning dolomiidid.
Järgmised settekivimite litofaasid ei sisalda naftat ja gaasi, kuid täidavad isolaatorite funktsiooni: kivisool - kõrgeima kvaliteediga vedel tihend, savi, mudakivi (murdumata), mergel (murdumata), kips ja anhüdriit on tihedad, lubjakivi on tihe pelitomorfne, kriit ja muud tugevad ja purunemata kivimid. Üksikud poorsed settekivimid võivad sisaldada tööstuslikke süsivesinike akumulatsioone ainult siis, kui need on ühendatud isoleerivate kivimitega, mis ei sisalda naftat ja gaasi.
Põhikirjandus: 4, 5
Lisalugemine 11
Testi küsimused:
1. Kivimi definitsioon.
2. Millistesse rühmadesse jagunevad settekivimid?
3. Milliseid settekivimite litofaase on veehoidlad?
4. Millised settekivimite litofaadid on vedelad tihendid?
Peamised orgaanilise ja keemilise päritoluga settekivimid - mõiste ja liigid. Kategooria "Peamised orgaanilise ja keemilise päritoluga settekivimid" klassifikatsioon ja tunnused 2017, 2018.
Orgaanilised settekivimid
1. Settekujulised organogeensed kivimid
Maa pinnal tekivad erinevate eksogeensete tegurite toimel setted, mis edasi tihendatakse, läbivad mitmesuguseid füüsikalis-keemilisi muutusi - diageneesi ja muutuvad settekivimiteks. Settekivimitest eristatakse kolme rühma: kivimid, mis tekivad mis tahes kivimite mehaanilisel hävimisel ja tekkiva prahi kuhjumisel;) savised kivimid, mis on tekkinud peamiselt kivimite keemilisel hävitamisel ja savimineraalide kuhjumisel. antud juhul tekkinud;) keemilised (kemogeensed) kivimid, mis on tekkinud keemiliste protsesside tulemusena;) organogeensed kivimid, mis on tekkinud bioloogiliste protsesside tulemusena.
Arutletakse setteliste organogeensete kivimite üle. Organogeensed kivimid on settekivimid, mis on tekkinud elusorganismide jääkainete ja lagunemata jäänuste kuhjumisel: karbi lubjakivi, fossiilsed söed, guaano – merelindude lagunenud väljaheited jne.
Setteliste organogeensete kivimite kirjeldamisel tuleks tähelepanu pöörata nende määravaks tunnuseks olevale mineraalsele koostisele ja struktuurile. Samuti on kõige olulisem settekivimite struktuuri iseloomustav tunnus nende kihiline tekstuur. Kihistumise teke on seotud setete kuhjumise tingimustega. Igasugune muutus nendes tingimustes põhjustab kas ladestatud materjali koostise muutumise või selle tarnimise peatamise. Sektsioonis toob see kaasa allapanupindadega eraldatud kihtide ilmnemise, mis sageli erinevad koostise ja struktuuri poolest. Kihid on enam-vähem lamedad kehad, mille horisontaalsed mõõtmed on kordades suuremad nende paksusest (paksusest). Kihtide paksus võib ulatuda kümnete meetriteni või mitte ületada sentimeetri murdosa.
1.1 Päritolu
Setete teke, millest tekivad settekivimid, toimub maapinnal, selle maapinnalähedases osas ja veekogudes.
Settekivimi moodustumise protsessi nimetatakse litogeneesiks ja see koosneb mitmest etapist:
) settematerjali teke;
) settematerjali ülekandmine;
) sedimentogenees - setete kuhjumine;
) diagenees - setete muutumine settekivimiks;
) katagenees - settekivimi olemasolu staadium stratisfääri vööndis;
) metagenees - settekivimi sügava transformatsiooni staadium maakoore sügavates tsoonides.
Valdav osa organogeensetest kivimitest tekkis erineva soolsuse, sügavuse ja suurusega mere- ja mandriveekogudes, samuti keemiliste protsesside toimel ning organismide elutegevuse tulemusena maismaal ja merel. Kõik kemogeense ja organogeense päritoluga kivimid on omavahel seotud üleminekutega ning neil on segatud kemo- ja organogeenne päritolu. Keemogeense ja organogeense päritoluga kivimid klassifitseeritakse keemilise koostise järgi.
Mõelge mõne organogeense kivimi moodustumisele. Näiteks lubjakivi. Miljoneid aastaid tagasi mereloomade luustikust tekkinud tohutud lubjakivimaardlad moodustavad ligikaudu 20% settekivimite koguhulgast. Lubjakivid tekkisid pikaajaliste geokeemiliste protsesside tulemusena. Jõed viivad igal aastal merre miljoneid tonne lupja suspensioonina ja lahustunud kujul. Jõevee kohtumisel meresoolaga moodustub omamoodi “geokeemiline barjäär”, millel lahustuvad ühendid, sh lubi, sadestuvad, segunedes mudaga. Osa kaltsiumvesinikkarbonaadist jääb lahustunud olekusse ning meretaimed ja loomad omastavad seda järk-järgult. Selle tulemusena moodustas miljonite aastate jooksul tohutu hulk surnud molluskite ja korallide kestasid kolossaalseid kaltsiumkarbonaadi akumulatsioone. Nii tekkisid mitmesugused lubjakivid, mille hulgas eristatakse kivimit moodustavate organismide järgi korallid, kestad, nummuliit, sammalloomad, vetikad ja teised.
Riis. 1. Naftamaardla teke
Või mõne muu organogeense kivimi, näiteks nafta teke. (Joonis 1) Õlitekke protsessi ehk termilise katalüüsi arenemise peamised tingimused on orgaanilisi jääke sisaldavate settekivimite vajumine suurtesse sügavustesse, neis sügavustes valitsevate kõrgete temperatuuride ja rõhkude mõju ning katalüütiline peremeeskivimite endi roll, kiirendades orgaaniliste ainete lagunemis- ja keemilise töötlemise reaktsioone. Pinnal oksüdeerides läheb õli üle kirsiks ja asfaltideks.
Teine näide on põlevkivi teke. Haridus algab orgaaniliste jääkide kogunemise hetkest. Kildade "vanemateks" on väikseimad lainete või (fütoplankton) liigutatavad vetikad, mõnikord veealuste niitude vetikad (fütobentoos) või loomamaailma madalaimad esindajad (fiankton). Põlevkivi hakkas tekkima 130-140 miljonit aastat tagasi juura perioodi Alam-Volga ajastul. Juura mered olid madalad, soojenesid hästi ja olid tihedalt asustatud vetikatega, mis olid paljude selgrootute ja selgroogsete elupaigaks. Pärast surma vajusid organismid põhja muda-argillaseks setteks, mis oli aluseks põlevkivi tekkele. Põlevkivitüki murdmisel võib näha hulgaliselt vetikate jäljendeid, usside, ammoniitide, belemniitide, kahepoolmeliste käike, fossiilsete kalade soomuseid, ihtüosauruste, plesiosauruste ja muude organismide selgroolülisid.
Riis. 2. Söe teke
Maal erinevatel geoloogilistel ajajärkudel ja erinevates kliimavööndites kasvanud taimestikutüüpide mitmekesisus, turbamaardlates matmise ja transformatsiooni tingimused määrasid lähtematerjaliks olnud orgaanilise massi kõige laiemad omadused ja muutusid seejärel otseseks. kivisüsi. Turbamaardlate teke toimus (ja toimub praegu) erinevat tüüpi soodes: rannikumeres, järves, jõeorgudes. Turbaalad ujutati perioodiliselt üle veega, kuhu viidi sisse teatud kogus mineraalseid lisandeid, nii heljumis kui ka keemiliselt lahustunud olekus. Nende varustamise intensiivsus ja turbaalasid ümbritsevate kivimite koostis määrasid kindlaks kivisöe tuhasisalduse ning kahjulike ja kasulike keemiliste elementide (nt väävel, fosfor, germaanium, allium jt) sisalduse selle koostises ning vajus erinevatesse ainetesse. sügavused, kus olulise rõhu ja temperatuuri tingimustes omandas algne orgaaniline aine ühele või teisele söemargile omased omadused.
1.2 Klassifikatsioon
Organogeensed kivimid (biogeensed kivimid) – koosnevad loomsete ja taimsete organismide jäänustest või nende ainevahetusproduktidest.
Organismidel on võime kontsentreerida teatud ühendeid, moodustades luustikke või kudesid, mis säilivad fossiilses olekus. Materjali koostise järgi võib organogeensete kivimite hulgas eristada:
) karbonaat;
) ränisisaldusega;
) fosfaat;
) põlevkivi;
Teen ettepaneku käsitleda iga rühma eraldi.
Orgaanilised karbonaatkivimid (lubjakivid) koosnevad foraminiferide, korallide, sammalloomade, käsijalgsete, molluskite, vetikate ja muude organismide kestadest. Nende omapärasteks esindajateks on atollid, tõkkeriffe jms moodustavad riffide lubjakivid, aga ka kriit.) Riffide lubjakivid – Praegu on enamuse riffidest rajatud korallid, kuid sadu miljoneid aastaid tagasi on peamisteks rajajateks riffideks olid sammalloomad (koloonia veeloomad, peamiselt mereloomad, kinnitunud loomad) ja vetikad.) Kriit on väga peene tekstuuriga pehme lubjakivi, mis on tavaliselt valge või helehalli värvusega. See moodustub peamiselt mikroskoopiliste mereorganismide, nagu foraminifera, lubjarikastest jäänustest või paljude merevetikaliikide lubjarikastest jäänustest.
Ränikivimid koosnevad vett sisaldavast ränidioksiidist (opaal). Nende hulgas eristavad nad:) Diatomiit - tekkis ränivetikate kestadest ja osaliselt radiolaariumide ja käsnade skelettidest, mille vahele ladestus kõige peenem muda ja savi. Koosneb peamiselt amorfsest ränidioksiidist mineraalse opaali kujul.) Spongoliidid on kivimid, mis sisaldavad tavaliselt üle 50% tulekivikäsnade osakesi. Nende tsement on ränijas, opaalkujulistest ümaratest kehadest või savine, kergelt lubjarikas, sisaldab sageli sekundaarset kaltsedooni.) Radiolariidid on ränikivimid, mis koosnevad üle 30% ulatuses radiolaarsetest skelettidest, mis moodustavad tänapäevastes ookeanides radiolaarse muda. Lisaks radiolaariumitele hõlmavad need üksikuid käsnkestasid, haruldasi ränivetikate kestasid, kokolitofoore ning opaal- ja saviosakesi. Ümberkristalliseerumisel muutuvad radiolariidid jaspisteks.) tripool - valdavalt kolloid-kemogeense päritoluga kivim, mis koosneb opaali väikseimatest teradest;) kolb - kõva ränikivim, mis on tekkinud diatomiidi ehk tripoli ümberkristallimise ja tsementeerumise tulemusena.
Orgaanilised fosfaatkivimid ei ole laialt levinud. Nende hulka kuuluvad siluri käsijalgsete fosfaatkarpidest pärit karbikivimid - oboliidid, erinevas vanuses setetes tuntud fossiilsete selgroogsete luude kogumid, aga ka guaano - lindude väljaheidete lagunemissaadused, mille paksus koguneb tavaliselt kuiva kliimaga saartele.
Kivisüsi tekib taimsete materjalide kogunemisel ja konserveerimisel, tavaliselt soodes. Kivisüsi on põlev kivim ning koos nafta ja maagaasiga üks kolmest kõige olulisemast fossiilkütusest. Kivisöel on lai kasutusala, millest kõige olulisem on kasutamine elektri tootmiseks.
Sõltuvalt Venemaa metamorfismi staadiumist eristatakse seda tüüpi kivisütt. (Tabel 1)
Tabel 1. Kivisöe metamorfismi etapid
Omadused Turvas on kivisöe tekke algprodukt. Sisaldab 50-60% süsinikku. See koguneb soodesse surnud taimede jäänustest, mis on kõrge õhuniiskuse ja raske õhu juurdepääsu tingimustes läbinud mittetäieliku lagunemise. Turbakiht soodes on vähemalt 30 cm (kui vähem, siis on tegemist märgaladega). Pruun kivisüsi Pruunsöed on turbast tekkinud tahked fossiilsed söed, mis koosnevad 65–70% süsinikust. Seda tüüpi pruun värv on kõigist fossiilsetest kivisöest kõige noorem. See tekib suure koormuse ja kõrgendatud temperatuuri mõjul orgaanilistest surnud jääkidest umbes 1 kilomeetri sügavusel. Kivisüsi Kivisüsi on settekivim, mis on tekkinud erinevate taimejäänuste (hobusesabad, esimesed seemneseemned, puusõnajalad ja samblad) sügaval lagunemisel. Selle söe keemiline koostis on polütsükliliste kõrgmolekulaarsete aromaatsete ühendite segu, milles on kõrge süsiniku kontsentratsioon ja väiksem vee kontsentratsioon, lenduvad ained ja mineraalsed lisandid, mis moodustavad kivisöe põletamisel tuhka. Mõned orgaanilised ained, mis sellist kivisütt moodustavad, on kantserogeensed. Kivisöed tekivad pruunsöest umbes kolme kilomeetri sügavusel. Sellel on kõrge kütteväärtus tänu 8–20% niiskusesisaldusele ja olenevalt sordist 75–95% süsinikusisaldusele. Antratsiit Antratsiidid on kõrgeima koalifikatsiooniastmega söed. Erineb suure tiheduse ja läike poolest. Süsinik sisaldab 95%. Need tekivad söe temperatuuri ja rõhu mõjul umbes 6 kilomeetri sügavusel. Neid kasutatakse tahke kõrge kalorsusega kütusena, kuna neil on kõrgeim kütteväärtus, kuid samal ajal süttivad nad halvasti. Põlevkivi on suhteliselt madalal sügavusel esinev mineraal, mis kuulub tahkete kaustobioliitide rühma ja koosneb orgaanilisest ainest (10-50% massist) ja mineraalsest osast. Tööstusliku väärtusega on kildade nii orgaanilised kui ka mineraalsed osad, mille põhikomponendid on karbonaadid ja alumosilikaadid. Põlevkivi on õhukesekihiline, tumehalli või pruuni värvi, põlemisel eritab bituumeni lõhna. Nafta on organogeenne kivim. Nafta tekke lähtematerjaliks on hukkumise tagajärjel seisvate veekogude: järvede, merelahtede, laguunide põhja, mõnikord ka avamere vesikondade põhja rannikualadele kogunev mädane aleubi ehk sapropeel. mitmesugustest madalamatest taimedest ja loomadest, peamiselt planktoni mikroorganismidest, mis asustavad merede ja ookeanide vetes. Organogeenseid kivimeid saab jagada ka struktuuri järgi. Nendes kivimites on suur tähtsus koostisosade vormil, mille määrab organismide olemus. Selle rühma kivimite hulgas eristatakse struktuure: krinoid, korallid, peletsipood, sammalloomad, foraminiferaalsed, vetikad, segatud jne. Sõltuvalt kivimite fragmentide ohutusest eristatakse järgmisi struktuure: Biomorfne – orgaaniliste jäänuste hea säilivus. Komponentide suuruse poolest võivad need olenevalt organismidest olla väga erinevad – väga suurtest (näiteks korallid) kuni kõige väiksemateni (näiteks ränivetikad); Detritus (detritus) - kivim koosneb organismide luustiku fragmentidest. Detriitstruktuuriga kivimite hulgas on omakorda:) suurdetriitkivimid koosnevad ümaratest tükkidest, mis on sageli palja silmaga hästi nähtavad ja mikroskoobi all kergesti tuvastatavad. Kildude suurus varieerub kõige sagedamini mõnest millimeetrist kuni umbes 0,05 mm.) väike-detritus. koosneb väikseimatest organismide fragmentidest (tavaliselt alates 0,05 mm ja väiksematest), on palja silmaga eristamatud ja enamasti ei ole mikroskoobi all õhukese lõikega tuvastatav. Organogeen-detriitne struktuur eristub selle poolest, et kestafragmendid on enamasti hästi ümarad ja peaaegu ühesuurused (0,5-0,1 mm). 2
.
Organogeensete kivimite levik Krasnodari territooriumil
Piirkonna soolestikus on avastatud enam kui 60 tüüpi mineraale. Need esinevad peamiselt jalamil ja mägistes piirkondades. Siin on nafta, maagaasi, mergli, joodi-broomi vee, marmori, lubjakivi, liivakivi, kruusa, kvartsliiva, raua- ja apatiidimaakide, kivisoola ja muude mineraalide varud. Vene Föderatsiooni loodusvarade ministeerium kiitis heaks Krasnodari territooriumil levinud mineraalide loendi, allpool on mõned neist: kobediatomiit; Lubjakivid; Marl; koorikkivi; Põlevkivid (va põlevkivi); Turvas (va meditsiiniliseks otstarbeks kasutatav). Süsivesinik ja energia tooraine Süsivesinik ja energia tooraine. Piirkonna territooriumilt on avastatud 280 nafta- ja gaasimaardlat (joonis 3) ning gaasi. Nafta leiukohad asuvad settekivimite paksuses ja asuvad sügavusel 700 kuni 5200 m. Geoloogiateenistuste andmetel oli 1995. aastaks piirkonnas toodetud 218 miljonit tonni naftat. Rohkem kui 70 uuritud naftaväljast, mille varu on 41,8 miljonit tonni, on töös 66. Naftavarude prognoositav hinnang on ligikaudu kolm korda suurem kui uuritud. Ühe suurima naftavälja näide on Novodmitrievskoje (Severski rajoon): selle pikkus on umbes 10 km, laius 2,5 km ja naftat kandvate kivimite paksus (õlikande tase) on 450 m. Nafta esineb siin 2400-2800 m sügavusel . Söemaardlaid leidub mägistes piirkondades Belaja, Malaja ja Bolšaja Laba jõgede vesikondades. Kivisüsi esineb õmbluste kujul paksusega 0,5-0,9 m. Kuid madala kütteväärtuse tõttu ei ole Kubani kivisöe kaevandamine tulus. Madala ja keskmise kvaliteediga põlevkivi ilminguid leiti Bolšaja ja Malaja Laba vahelises jões. Geoloogide prognooside kohaselt ulatuvad põlevkivivarud 136,25 miljoni tonnini Turbamaardlaid leidub Kubani (Grivenskoje) alamjooksul, jõe äärses Novokubanski rajoonis. Urupis, samuti Mzymta ja Psou jõe suudmes Musta mere rannikul. Põlevkivi- ja turbamaardlate arendamine on samuti kahjumlik nende madala energeetilise väärtuse ja väikeste varude tõttu. Lubjakivid Lubjakive ja kriiti kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses sooda, kaltsiumkarbiidi, seebikivi, seebikivi tootmiseks, mineraalväetiste ja muude toodete tootmiseks. Krasnodari territooriumil on teada üks (Pravoberežnoje) lubjakivimaardla. See asub Labinski oblastis jõe paremal kaldal. Malaya Laba, 4 km raudteest idas. jaam Shedok. Kasulikud kihistused on ülemkriidiajastu Turoni ja Konia staadiumi lubjakivid, mille paksus varieerub 0-73 m Tootmiskihi lubjakivide keemiline koostis (%): CaO - 54,2; MgO - 0,3; Si02 - 1,4; R203 - 0,7; Na20 - 0,04; K20 - 0,07; SO3 - 0,1; P - 0,024. Oma omaduste järgi sobivad lubjakivid sooda tootmiseks, samuti saab neid kasutada suhkrutööstuses ning lubja ja tsemendi tootmiseks. Toorainevarud moodustavad 244314 tuhat tonni. Merekarp Krasnodari territooriumi merekarpide leiukohad piirduvad Aasovi mere rannikuga ja selle suudmealadega ning vähemal määral Tamani poolsaare suudmealadega. Geneetiliselt on need tänapäevased meresetted, mida uhuvad merehoovused ja mis surfavad mööda rannajoont lainetuse ja rögana. Selliste merekarpide kogumite laius ja pikkus on mitu kilomeetrit ning paksus mitu meetrit. Põhikomponendiks merekarpide lademete koostises on tänapäevaste molluskite lubjarikkad kestad (terved või killud), mis sisaldavad vähesel määral liiva, savi, orgaanilisi jääke jms lubja röstimiseks, müüriplokkide saamiseks ning söödajahu ja söödajahu valmistamiseks. teraviljad. Krasnodari territooriumil on kirjeldatud 33 merekarbi leiukohta. Neist ainult 6 maardlat on varude bilansis (Kirpilskoje, läänepiirkond; Slobodkinskoje, Khanskoje, Dolžanskoje; Zaboyskoje ja Tšernoerkovskoje), mille koguvaru on 4220 tuhat m 3 . Nendest arendatakse Kirpilskoje, Zaboyskoje ja Tšernoerkovskoje maardlaid. Need asuvad Yeyski ja Primorsko-Akhtarsky piirkondade territooriumil. Kõikide loetletud maardlate toorained sobivad kasutamiseks söödajahuna ja teraviljana. Krasnodari territooriumi suurim on Dolžanskoje merekarbi maardla. See asub Yeiskomraionis, 3 km Dolžanskaja külast loodes ja 45 km Yeyski linnast läänes, Dolgaja säärel. Kasulik kiht koosneb keskkvaternaari ja kaasaegsetest meresetetest, mida esindavad terved ja purustatud merekarbid, millele on lisatud liiva. Karpide kuhjumine toimub lehttaoliselt 4 km pikkuse ja 30 kuni 1200 m laiuse rögana; kasuliku paksuse paksus on 2,65-6,1 m.. Lindude toitmiseks sobivad karbid. Tagatisraha on reserv. ehituskivi .
Krasnodari territooriumil on 41 ehituskivimaardlat. Arendamisel on 25 maardlat, 7 on arendamiseks ettevalmistamisel, üks on uurimisel ja 8 on reservis. Sellised maardlad on tuntud kui: Medvezhyegorsk (6 km kaugusel Derbentskajast), Severnaja Gora (4 km Ilskajast), Pravoberežnoje (4 km Shedokist), Hodzhokhskoje (12 km kaugusel Kamennomostskist). Ehituskivi varud kokku on 213,15 mln m³, killustiku ja killustiku tootmiseks kasutatava lubjakivi varud aga 118,886 mln m³; killustiku saamiseks sobivate liivakivide varud - 39,123 miljonit m³. Lubjakive kasutatakse ka suhkrutootmise vajadusteks. 2.2 Peamiste organogeensete kivimite kaevandamine Krasnodari territooriumil
Krasnodari territoorium on kodumaise naftatööstuse sünnikoht. Aastas kaevandatakse piirkonna soolestikust 1,7–1,9 miljonit tonni naftat, maagaasi tootmist on suurendatud 3 miljardi m³-ni. Allolev tabel näitab, kuidas naftatootmine Kubanis on pidevalt kasvanud, välja arvatud sõja-aastad ja XX sajandi 90ndate majanduskriisi periood. Tabel 2. Kubani naftatootmise kasvumäärad Kõik Krasnodari territooriumil praegu välja töötatud naftaväljad asuvad maismaal. Naftatootmine piirkonnas moodustas väikestest maardlatest 74% ja Anastasievsko-Troitskoje suurest maardlast 26% aastasest mahust. Viimastel aastatel on nafta (ja gaasi) varude ja tootmise suurimat kasvu andnud Pribrežno-Sladkovsko-Morozovskaja maardlate rühma geograafilised uuringud ja uuringud (33,8% aastasest naftatootmise mahust). Naftavarude keskmine pakkumine piirkonnas on praeguse tootmistaseme juures umbes 22 aastat. Uute kaubanduslike süsivesinike varude ettevalmistamist piirkonnas raskendab praeguses etapis asjaolu, et otsinguid tehakse peamiselt väikestel ja keerukatel maardlates, millel on juurdepääs märkimisväärsele sügavusele, raskete kaevandamis- ja tehniliste tingimustega piirkondades. Peamised uuritud maardlad piirkonna territooriumil on väljatöötamise lõppjärgus. Krasnodari territoorium on Venemaa üks vanimaid nafta- ja gaasitootmispiirkondi. Enamik selle peamiste toorainevarudega maardlaid võeti kasutusele rohkem kui 30–40 aastat tagasi ja neid kasutatakse tänapäevani. Söetööstuse peamine piirkond on Donbassi idatiib Rostovi oblastis. (Šahtõ, Novošahtinsk jne). Söe tootmine on umbes 7 miljonit tonni (2% Venemaa kogutoodangust)”. Kivisütt (koksi ja energiat) kaevandatakse suurtes sügavustes madala õmbluse paksuse tingimustes, mis toob kaasa nende söe kõrge hinna ja piiratud (Venemaa lõunaosa) turu. Tootmise edasist langust tõenäoliselt ei peatata, kuna tootmistingimused on keerulised ja rikkalikud maardlad on juba välja kujunenud. Idanõlval on käimas soovimatu lubjakivi kaevandamine Riis. 4. Lubjakivi kaevandamine Dzykhrinsky karstimassiivi, Sotši rahvuspargi 24. kvartalis (joon. 4), mis on osa erikaitsealast. Siin, Shakhginsky kuru kaljudel, kasvab mitu taimeliiki, mis on kantud Venemaa ja Krasnodari territooriumi punasesse raamatusse. Karjäär arendatakse välja ekskavaatorite abil, kivi laaditakse kallurautodele ja transporditakse Jermolovka kohal asuvasse purustisse. Settekivimid on erakordse praktilise ja teoreetilise tähtsusega. Selles suhtes ei saa nendega võrrelda ühtegi teist kivimit. Praktilises mõttes on kõige olulisemad settekivimid: need on mineraalid, rajatiste alused ja pinnased. Söe ja põlevkivi teaduslik ja praktiline tähtsus on erakordselt suur: neid ja nende komponente kasutatakse Maa ajaloo periodiseerimiseks, stratigraafilistes uuringutes (lõigete korrelatsioon ja vanuse määramine), faatsiaanalüüsis ja paleogeograafias, stadiaalanalüüsis. vitriniidi peegeldusvõime jne. Söe praktilist tähtsust ei saa ülehinnata. See on peamiselt peamine energiaallikas. Alles alates 1950. aastate keskpaigast on kivisüsi andnud teed naftale, kuid juba on olnud tendents taas liidrikohale tõusta ja sellise väljavaate pakuvad Maa tohutud söevarud (peaaegu 15 või isegi 30 triljonit tonni) , mis on suurusjärgu võrra suuremad kui nafta- ja gaasivarud kokku (Golitsyn, Golitsyn, 1989, lk 42). Seoses naftatootmise peatse vähenemisega hakkab seda asendama põlevkivi (HS), “mille kogu maailma varud on 450 triljonit. tonni” (ÜRO, 1967), mis on suurusjärgu võrra suurem kui söe ja nafta varud (92 miljardit tonni), kuigi see arv sisaldas ka nende koostises valdavat anorgaanilist osa. HS sisaldab 26–53 triljonit. tonni põlevkivivaiku (erinevatel hinnangutel; Golitsyn, Prokofieva 1990, lk. 15), kui vaigusisalduse alampiiriks võtta 4% (ja ülemine ulatub 35% Balti kukersiitides ja Glen Davise maardlas). Austraalias). Rohkem kui pooled (53%) HS ressurssidest on koondunud USA-sse, eriti rikkaimasse Rohelise jõe vesikonda (Rocky Mountains). Ainult kivisöest, kui see kõik on kaevandatud, on võimalik ehitada kuubik servaga 21 km (maht üle 10 tuhande km3, mis on peaaegu 3 korda suurem kui Everest (Golitsyn, Golitsyn, 1989, lk 42) sügavus 1800 m (mõnikord kuni 2000 m), pruun - 600, ligniit - 300 m. Põlevkivi on kütusena kasutatud vähemalt aastast 1694. Energiaallikana on need inimkonna lootus. Nende põlemissoojus on 4-5 kuni 20-25 MJ/kg (Golitsyn, Prokofieva, 1990, lk 7). Kütteväärtuse (üle 15 mJ/kg), tõrva saagise (kuni 25-30%), madala väävlisisalduse (alla 1%), madala tuhasisalduse ja niiskuse poolest on Balti kukersiidid maailma parimad. Põlevkivi põlemist piirab nende väävlisisaldus, mis ulatub 10%-ni (looduse mürgitus väävelhappega), kõrge tuhasisaldus ja niiskus (kuni 30%). Põlevkivi on väärtuslik keemiatooraine eelkõige kõrge fenoolisisalduse tõttu, mida on naftast raske kätte saada. Balti riikide diktüoneemakildad on huvitavad molübdeeni, vanaadiumi, hõbeda, plii, vase ja teiste haruldaste ja mikroelementide sisalduse poolest (Golitsyn, Prokofjeva, 1990, lk 25 jne). Turvas on ainulaadne materjal. Vaatamata sellele, et seda on tuntud juba sadu aastaid ja inimkond on seda aktiivselt kasutanud tööstuses kütusena ja põllumajanduses väetisena, avastati turba ainulaadsed omadused alles hiljuti. Turvas osutus ületamatuks looduslikuks antiseptikuks ja fantastiliselt suurepäraseks tooraineks looduslike kangaste tootmisel. Selle tohutuid ja pidevalt uuenevaid varusid võib pidada ainulaadse sorbendimaterjali hiiglaslikeks ladestuteks. Turvas suudab suures koguses õli töödelda kahjutuks aineks. Mehhiko lahe tragöödia ajal oli lihtsalt vaja koht suurtes kogustes täita turbaga, mis võib muutuda mudaks, mis stimuleeriks vetikate kasvu. Turvast praktiliselt ei kasutata metallide ja orgaaniliste ainete reovee puhastamiseks, kuigi selle madal hind ja kõrge puhastusaste võivad muuta selle maailma kõige nõutumaks materjaliks. Pealegi on metallide sorptsioonispekter liitiumist uraanini väga lai. Peaaegu kõiki mürgiseid orgaanilisi aineid saab turvas kinni püüda. Karbonatoliitide praktiline tähtsus seisneb selles, et need kõik on mineraalid. Lubjakivi, kriit ja dolomiiti kasutatakse musta ja värvilise metalli metallurgias, keemiatööstuses, tsemendi ja muude sideainete tootmisel, kummi, klaasi, suhkru, lubjakivijahu tootmiseks happeliste muldade taastamiseks, loomade mineraalsöötmiseks. loomakasvatuses ja linnukasvatuses, aga ka muudes tööstusharudes, kus karbonaattoorme nõuded määrab peamiselt selle keemiline ja mineraalne koostis. Tänu märkimisväärsele levikule ja omaduste mitmekesisusele kasutatakse karbonaatkivimeid suurtes kogustes erinevates tööstusharudes ja põllumajanduses. Samuti on üks peamisi karbonaatkivimite tarbijaid ehitustööstus. Seda kasutatakse fassaadide viimistlemiseks (joon. 5), erinevate hermeetikute, pahtli- ja krohvisegude valmistamiseks. Karbonaattoorme uuritud varude koguarv, mis on arvesse võetud erinevate Venemaa varude bilansis, ületab praegu 60 miljardit tonni, uuritud on üle 1900 maardla, umbes 570 on väljatöötamisel. Ränikivimitel (diatomiidid, tripolid, kolvid) on nende koostises sisalduva amorfse aktiivse ränihappe tõttu mitmeid väga väärtuslikke omadusi: peenpoorne struktuur, suhteliselt madal puistetihedus ja soojusjuhtivus. Nende omaduste kombinatsioon määrab nende tõhusa kasutamise ehitusmaterjalide tootmisel (joonis 6) ja eriti keraamiliste toodete valmistamisel. Kogemused näitavad, et räni- ja savikivimite kasutamine segus kivisütt sisaldavate jäätmetega võib oluliselt parandada keraamika füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, luues põletamisel redutseeriva keskkonna ja raudraua ülemineku sulavamaks raudmetalliks, mis tagab intensiivsem paagutamine, kui temperatuur langeb 100 - 1500C. Järeldus
Selle kursusetöö eesmärk oli uurida seda tüüpi settekivimeid kui organogeenseid. Eesmärk saavutati - kaaluti päritolu, koostist ja omadusi, samuti Krasnodari territooriumi peamisi maardlaid. Vaatamata organogeensete kivimite mitmekesisusele on töös kõige levinumad ja olulisemad. Rohkem kui kolmveerand mandrite pindalast on kaetud settekivimitega, seetõttu tegeletakse nendega kõige sagedamini geoloogilises töös. Lisaks on valdav enamus arenenud maavaradest, sealhulgas nafta ja gaas, seotud settekivimitega. Neis on hästi säilinud väljasurnud organismide jäänused, mille järgi saab jälgida Maa arengulugu. Organogeenseid kivimeid kasutatakse laialdaselt ka paljudes tööstusharudes, ehituses ja põllumajanduses. Tehtud töö põhjal võib järeldada, et inimese poolt kasutatavatel organogeensetel kivimitel on ainulaadsed ja kasulikud omadused, mis muudavad need kivimid tänapäeval aktuaalseks. Bibliograafia setteline mäginafta organogeenne 1. Kuznetsov V.G. Litoloogia. Settekivimid ja nende uurimine. - M.: Nedrabusinesscenter, 2007. 2. Sokolovsky A.K., Korsakov A.K., Fedchuk V.Ya. jne Üldgeoloogia. M.: KDU, 2006. 3. Krasilštšikov Ya.S. Geoloogia alused, maavarade leiukohtade otsimine ja uurimine. - M.: Nedra, 1987. 4. Shvanov V.N., Frolov V.T., Sergeeva E.I. ja muud Settekivimite ja nende analoogide süstemaatika ja klassifikatsioon. Peterburi: Nedra, 1998.
2.1 Hoiused Krasnodari territooriumil
3
.
Kasutusalad tööstuses, ehituses ja põllumajanduses
Keemilised settekivimid moodustuvad keemilise sadestamise vesilahustest sadestamisel. Nende kivimite hulka kuuluvad mitmesugused lubjakivid, lubjarikas tuff, dolomiit, anhüdriit, kips, kivisool jne. Ühine omadus on nende vees lahustuvus ja purunemine.
Orgaanilised settekivimid moodustuvad loomamaailma ja taimede jäänuste kogunemise ja muutumise tulemusena, iseloomustavad märkimisväärset poorsust, lahustuvad vees. Organogeensete kivimite hulka kuuluvad: kesta lubjakivi, diatomiit jne.
Valdav enamus nende kahe rühma tõugudest on segatud (biokeemilise) päritoluga.
Keemiliste ja organogeensete kivimite rühmad jagunevad tavaliselt koostise järgi alarühmadesse:
karbonaat,
ränisisaldusega,
näärmeline,
halogeen,
sulfaat,
fosfaat ja jne.
Põlevkivimid paistavad silma või kaustobioliidid.
Karbonaatkivimid
lubjakivi - kivim, mis koosneb mineraalsest kaltsiidist. See määratakse tugeva reaktsiooniga HCl-ga. Värvus valge, kollakas, hall, must. Lubjakivid on orgaanilise ja keemilise päritoluga.
Orgaanilised lubjakivid koosnevad organismide jäänustest, mis harva säilivad täielikult, sagedamini purustatakse ja muudetakse ka järgnevate protsesside käigus. Kui lubjakivi koosneb tervetest kestadest, nimetatakse seda karbikiviks, ja kui see on valmistatud purustatud kestadest, siis detrituslubjakiviks.
Erinevad organogeensed lubjakivid on tükk kriiti, mis koosneb peamiselt foraminiferide väikseimatest kestadest, pulbrilisest kaltsiidist ja kõige lihtsamate mikroskoopiliste vetikate kestadest. tükk kriiti- valge mullane kivim, mida kasutatakse laialdaselt portlandtsemendi, valgendusmaterjali ja kirjutuskriidi toorainena.
Keemilise päritoluga lubjakivid esinevad tiheda peeneteralise massina:
ooliitsed lubjakivid- lubjatsemendiga ühendatud karbikujulise või radiaalkiirgusega struktuuriga väikeste kuulide kogunemine;
lubjarikas tuff(travertiin) - väga poorne kivim, mis tekib kohtades, kus maapinnale väljub lahustunud lubivesinikkarbonaadirikas põhjavesi, millest süsihappegaasi lendumisel või vee jahtumisel langeb kiiresti välja liig lahustunud kaltsiumkarbonaati;
Kaltsiidi paagutatud moodustised- stalaktiidid, stalagmiidid (joon. 9).
Lubjakive kasutatakse ehitusmaterjalina, väetisena, tsemenditööstuses, metallurgias (räbustina).
Dolomiit CaMg(CO 3) 2 – koosneb samanimelisest mineraalist. Väliselt sarnane lubjakiviga, erineb sellest reaktsioonis vesinikkloriidhappega (reageerib pulbrina), kollakasvalge, kohati pruunikas värvus, suurem kõvadus (3,4–4). Dolomiidid tekivad merebasseinides peamiselt lubjakivide toimel sekundaarsete saadustena: vees lahustunud magneesium interakteerub ja ühineb lubjakivikaltsiidiga. See protsess, mida nimetatakse dolomitiseerimiseks, viib orgaaniliste jääkide täieliku hävimiseni. Õhuke kihilisus ei ole dolomiitidele omane; nad moodustavad sageli võimsaid kiviseid kaljusid. Dolomiite kasutatakse räbusti, tulekindla ja väetisena.
Marl - lubja-argillakivim, mis koosneb kaltsiidi- ja saviosakestest (30–50%). Selle värvus on kahvatukollane, pruunikaskollane, valge, hall. Väliselt erineb mergel lubjakivist vähe; selle tunneb ära reaktsiooni olemuse järgi soolhappega, mille tilgast jääb mergli pinnale määrdunud-niiske või valgeks muutunud laik, mis on tingitud saviosakeste kontsentratsioonist reaktsioonikohas. Merele tekib meredes ja järvedes (joon. 10).
kpekurjakuulutavad kivid
Need võivad olla nii keemilist (ränituff) kui ka organogeenset päritolu (tulekivi, diatomiit, kolb).
Ränituff (geiseriit) koosneb poorsest (harva tihedast) opaali massist. Tõu värvus on hele, mõnikord kirju. Tuff tekib kuumaveeallikate pinnale tulemisel, mille vees on räni lahustunud.
Tulekivi- kaltsedoni peeneteraline täpiline või ribaline agregaat, krüptokristalliline kvarts. See moodustub ränisisaldusega organismide lagunenud skeletijäänustest ehk silikageelist, mis järk-järgult vett kaotades ja tihenedes muutub opaaliks ja seejärel kaltsedooniks. Sisaldab sageli orgaanilisi jääke. Värvus on valdavalt hallist mustani või pruunini, esineb kriidiajastu lubjakivides sõlmede (sõlmedena), ei moodusta kunagi ühtseid kihte. Kiviajal oli tulekivi oma suure kõvaduse (võrdne 7-ga) tõttu oluline materjal relvade ja tööriistade valmistamisel. Praegu kasutatakse seda lihvimis- ja poleerimismaterjalina.
kobediatomiitmuld - poorne, hele, valge, helekollane lahtine või tsementeeritud kivim, kergesti peeneks pulbriks uhmerdav, imab ahnelt vett. See koosneb väikseimatest ränivetikate opaalsetest kestadest, radiolaarsete ja käsnnõelte skelettidest, leidub kvartsi, glaukoniidi ja savimineraale. Seda kasutatakse filtrimaterjalina ja vedela klaasi saamiseks. Diatomiit moodustub järvede ja merede põhjas paiknevast kobediatomiitmudast.
Kolb – ränijas, poorne valge, halli, musta värvi kivim, sageli konchoidaalse murruga. Selle kõvemad sordid purunevad löömisel iseloomuliku helinaga. See koosneb opaali teradest ja räniainega tsementeeritud organismide räniskeleti jäänuste tühisest segust.
raudsed kivid
Selle alarühma kivimitest on levinumad sideriit (FeCO 3 - raudsäba) ja limoniit.
Limoniit- raudhüdroksiidi mehaaniline segu liivase või savise materjaliga. Välimuselt on need enamasti kaunviljad (ooliitsed) või paagutatud massid. Värvus on kollane, pruun, koguneb soodesse ja järvedesse, seetõttu nimetatakse seda sageli soo- või järvemaagiks.
halogeniidkivimid
Alates halogeniidkivimid kõige tavalisem kivisool, mineraalne haliit(NaCl), on looduses tavaliselt hallikas, punakaskollakas või punakas. Kivisool esineb tavaliselt kihiti, on jämedateralise struktuuriga ja sädeleb päikese käes. Kolmandik kogu toodetud soolast kasutatakse inimeste ja loomade toiduna, ülejäänu kasutatakse tööstuses tehnilistel eesmärkidel. Maardlas vahelduvad kivisoola kihid sageli kihtidega sylvina(KCl).
Väävelkivimid
Kõige levinum kipsist Ja anhüdriit. Need tekivad vesilahustest sadestumise tulemusena madalates järvedes, kuivade tsoonide laguunides, kus intensiivse aurustumise tõttu tekivad üleküllastunud lahused.
Halogeniid- ja sulfaatsoolad esinevad tavaliselt saviste kivimite hulgas kihtidena; viimased kaitsevad neid põhjavees lahustumise eest.
Kips(CaSO 4 ∙ 2H 2 O) – valge või kergelt toonitud; jämedateraline või kiuline, siidise läikega. See erineb sarnasest anhüdriidist, mille kõvadus on 3–4, madalama kõvadusega 1,5–2. Ehituses laialdaselt kasutatav. Kipsi põletamisel eemaldatakse sellest 75% kristallisatsiooniveest, kuid kui põletatud ehituskipsile lisada vett, siis imab see selle kiiresti uuesti endasse, taastades oma esialgse veesisalduse, millega kaasneb mahu suurenemine. See on aluseks kipsi tehnilisele kasutamisele tsemendi ja sideainena.
Anhüdriit(CaSO 4) - see on nii soolakivi enda kui ka seda moodustava mineraali nimi, see näeb välja nagu kivisool, valkjashall, kollakas, sinakas, kuid on peeneteralise struktuuriga ja sellel puudub soolane maitse. Seda kasutatakse mineraalväetiste tootmisel ja ehituses. Anhüdriidikihid on tunneliehituses ohtlikud, kuna paisuvad vee sisenemisel ülitugevalt ja võivad selle tulemusena tunneli seinu kokku suruda.
Fosfaatkivimid
Nende hulka kuuluvad paljud settekivimid, mis on rikastatud fosforhappe kaltsiumisooladega, mille P 2 O 5 sisaldus on kuni 12–40% või rohkem. kaltsiumfosfaadid on tavalisemad apatiit.
Osana fosforiidid täheldatakse kvartsi, kaltsiidi, glaukoniidi, radiolariaanide, ränikivide ja muude orgaaniliste ainete jääke. Fosfaatkivimid esinevad sõlmede ja kihtidena. Neid moodustuvad nii kemogeensed kui ka biogeensed meredes ja mandritel (järvedes, soodes, koobastes). Meredes tekivad fosforiidid keemilise sademe tekkimisel 50–150 m sügavusel. . Fosforiitide värvus on hall, tumehall, must. Neid kasutatakse väetiste (superfosfaadi) ja fosfori tootmise toorainena.
Kaustobioliidid
See on suur rühm orgaanilise koostisega ja organogeense päritoluga põlevaid süsihappegaasi ning seetõttu pole need range määratluse kohaselt tõelised. Kuid teisest küljest on nad tahke maakoore lahutamatu osa ja on osaliselt muutunud sedavõrd, et nende orgaanilist olemust ei saa enam kindlaks teha, mistõttu liigitatakse need settekivimiteks.
Kaustobioliidid tekivad taimse materjali kogunemise koalifikatsioonil. Koalifikatsiooniprotsess seisneb süsiniku suhtelise sisalduse järkjärgulises suurenemises orgaanilises aines selle hapniku (ja vähemal määral vesiniku) kahanemise tõttu. Mägede moodustumise ja vulkaaniliste protsessidega seotud suurenenud rõhk ja temperatuur põhjustavad söe diageneetilisi ja metamorfseid muundumisi.
Kaustobioliidid on tahked (turvas, pruunsüsi, kivisüsi, antratsiit, grafiit, põlevkivi, asfalt, osokeriit), vedelad (nafta) ja gaasilised (põlevgaasid). Tahkete kaustobioliitide omadused on toodud tabelis. 8.
Tabel 8
Tahkete kaustobioliitide omadused
|
Kaustobioliidid |
Tihedus, g/cm3 |
Kütteväärtus võime |
||
|
(ei sära) |
1500-2000 cal (6280–8374 J) |
|||
|
Pruun kivisüsi |
pruunikas must |
2000–7000 cal (8374–29 308 J) |
||
|
Kivisüsi |
7000-8500 cal (29308–35588 J) |
|||
|
Antratsiit |
metalloid |
8500-9000 cal (35588–37681 J) |
||
|
Metallist |
Turvas koosneb poollagunenud soo- ja puittaimede jäänustest, mis sisaldavad oma koostises süsinikku (35–59%), vesinikku (6%), hapnikku (33%), lämmastikku (2,3%). Turvas on lahtine, pruunikaspruun või must kivim. Olenevalt sellest, millistest taimejääkidest turvas koosneb, on sfagnum, tarn Ja pilliroo turvas. Toorturvas sisaldab kuni 85–90% vett, õhkkuivaks kuivatatuna veel kuni 25%. Turvast kasutatakse väetiste ja tehnilise vaha valmistamiseks.
Pruun kivisüsi sisaldab 67–78% süsinikku, 5% vesinikku ja 17–26% hapnikku. See on tihe tumepruun või must mass, millel on mullane murd, matt läige, tumepruun triip. Kõvadus 1–1,5; tihedus 1,2 g/cm 3 . Pruunisüsi sisaldavad savimineraalide lisandeid, mis põhjustavad nende kõrge tuhasisalduse.
Kivisüsi sisaldab kuni 82–85% süsinikku. Tõug on must, tihe, mati läikega, must triip. kõvadus 0,5 kuni 2,5; tihedus 1,1–1,8 g / cm3.
Antratsiit sisaldab 92–97% süsinikku. See on kõva hapra hallikasmusta kivim, millel on tugev poolmetalliline läige. Murd on teraline, konhoidne. Kõvadus 2,0–2,5; antratsiidi tihedus 1,3–1,7 g / cm3. Joone värv on helemust. Moodustub kõrgel rõhul ja temperatuuril (mitte madalamal kui 300 °C).
Grafiit- kristalne süsinik; see on tugevalt moondunud kivisüsi, kuid see võib olla ka anorgaanilist päritolu.
põlevkivi - põlevkivi-, savi- või merglikivimid, mis sisaldavad orgaanilist ainet hajutatud sapropeeli (mädaniku) kujul. Põlevkivi on õhukesekihiline, tumehalli või pruuni värvi; need tekkisid surnud mikrovetikate ja planktoni kuhjumise käigus. Neid kasutatakse kohaliku kütusena ning vedelate ja gaasiliste lenduvate ainete tootmiseks, millest saadakse naftasaadusi, gaasi, väävlit, kuivatusõli, parkimisekstrakte, värve, taimekaitsevahendeid.
Õli on vedelate ja gaasiliste süsivesinike segu. Muude elementide (lämmastik, hapnik, väävel jne) osakaal moodustab 1–2%. Välimuselt on see õline vedelik, värvus varieerub peaaegu valgest kollasest tumepruunini; vastavalt muutub ka tihedus - 0,76 kuni 1,0 g / cm 3. Ainult asfaltõlidel on veidi suurem tihedus.
Merevaik (C 10 H 16 O) - okaspuude kõvastunud vaik, mis kasvas 25–30 miljonit aastat tagasi. Merevaik on amorfne. Selle värvus on valge, kollane, pruunikas. Kõvadus 2–2,5. Läbipaistev või poolläbipaistev. Läige on õline või matt. Tihedus 1,05–1,1 g / cm 3, sulab temperatuuril 300 ° C. See põleb meeldiva lõhnaga. Hõõrudes elektriseerub see kergesti. See esineb plokkide kujul liivaste kivide vahel. Seda kasutatakse juveelitööstuses ja teatud meditsiinilistes preparaatides.
Peamised orgaanilise ja keemilise päritoluga settekivimid on toodud tabelis. üheksa.
Tabel 9
Peamised orgaanilise ja keemilise päritoluga kivimid
|
Nimi alarühmad |
Orgaanilised kivimid |
Kemogeensed kivimid |
|
Karbonaat |
korallide lubjakivi, koorelubjakivi, detriitlubjakivi, kriit, mergel |
tihe lubjakivi, ooliitlubjakivi, lubjatuff, paagutatud lubjakivi, dolomiit, sideriit, mergel |
|
Ränisisaldusega |
diatomiit, kolb |
tripoli, ränituffid, tulekivi |
|
näärmeline | ||
|
Halogeen |
kivisool |
|
|
sulfaat |
kips, anhüdriit |
|
|
Alumiinium | ||
|
fosfaat |
fosforiidid |
|
|
Kaustobioliidid |
turvas, fossiilsed söed, põlevkivi, õli, asfalt, osokeriit, merevaik |
