stringtranslate.com

Мрамор

Мрамор — метаморфическая порода , состоящая из карбонатных минералов (чаще всего кальцита (CaCO 3 ) или доломита (CaMg(CO 3 ) 2 )), которые перекристаллизовались под воздействием тепла и давления. [1] Он имеет кристаллическую текстуру и обычно не слоистый ( слоистый ), хотя есть исключения.

В геологии термин « мрамор» относится к метаморфизованному известняку , но его использование в каменной кладке в более широком смысле охватывает неметаморфизованный известняк. [2] Мрамор обычно используется для скульптуры и в качестве строительного материала .

Этимология

Мраморная лодка, павильон на берегу озера в Летнем дворце в Пекине , Китай.

Слово «мрамор» происходит от древнегреческого μάρμαρον ( mármaron ), [3] от μάρμαρος ( mármaros ), «кристаллическая скала, сияющий камень», [4] [5] возможно, от глагола μαρμαίρω ( marmaírō ), «сверкать» , сверкать, блестеть»; [6] RSP Beekes предположил, что « вероятно догреческое происхождение». [7]

Эта основа также является предком английского слова «marmoreal», что означает «мраморный». [8] Хотя английский термин «мрамор» напоминает французский « marbre » , большинство других европейских языков (со словами «мраморный») больше напоминают оригинальный древнегреческий. [9]

Тадж -Махал полностью покрыт мрамором.

Геология

Сложенный и выветрившийся мрамор на озере Генерал Каррера , Чили.

Мрамор — горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма осадочных карбонатных пород , чаще всего известняка или доломита . Метаморфизм вызывает переменную перекристаллизацию исходных зерен карбонатных минералов. Получающаяся в результате мраморная порода обычно состоит из переплетенной мозаики кристаллов карбоната . Первичные осадочные текстуры и структуры исходной карбонатной породы ( протолита ) обычно были изменены или разрушены.

Чистый белый мрамор является результатом метаморфизма очень чистого ( бедного силикатами ) известняка или доломитового протолита. Характерные завитки и прожилки многих цветных разновидностей мрамора обычно возникают из-за различных минеральных примесей, таких как глина , ил , песок , оксиды железа или кремень , которые изначально присутствовали в известняке в виде зерен или слоев. Зеленая окраска часто обусловлена ​​серпентином , образующимся из изначально богатого магнием известняка или доломита с примесями кремнезема . Эти различные примеси были мобилизованы и перекристаллизованы под сильным давлением и теплом метаморфизма. [ нужна цитата ]

Химия

Разложение кислотами

Кислоты реагируют с карбонатом кальция в мраморе, образуя угольную кислоту (которая быстро разлагается на CO 2 и H 2 O) и другие растворимые соли: [10]

CaCO 3 (т.в.) + 2H + (водн.) → Ca 2+ (водн.) + CO 2 (г) + H 2 O (ж)

Наружные мраморные статуи, надгробия или другие мраморные конструкции повреждаются кислотными дождями , будь то карбонизация , сульфатация или образование «черной корки» (накопление сульфата кальция, нитратов и частиц углерода). [10] При чистке мраморных изделий следует избегать использования уксуса и других кислотных растворов.

Кристаллизация

Кристаллизация – это метод придания мраморному полу глянцевого и более прочного покрытия (CaCO 3 ). Он включает полировку поверхности кислотным раствором и стальной ватой на машине для напольных покрытий. Приведенная ниже химическая реакция показывает типичный процесс с использованием фторосиликата магния (MgSiF 6 ) и соляной кислоты (HCl).

CaCO 3 (т) + MgSiF 6 (ж) + 2HCl (ж) → MgCl 2 (т) + CaSiF 6 (т) + CO 2 (г) + H 2 O(ж)

Полученный гексафторосиликат кальция (CaSiF 6 ) прикрепляется к поверхности мрамора. Это более твердая, более блестящая и устойчивая к пятнам поверхность по сравнению с исходной поверхностью.

Другой часто используемый метод отделки мрамора – полировка щавелевой кислотой (H 2 C 2 O 4 ), органической кислотой. В результате реакция выглядит следующим образом:

CaCO 3 (т) + H 2 C 2 O 4 (ж) → CaC 2 O 4 (т) + CO 2 (г) + H 2 O(ж)

В этом случае оксалат кальция (CaC 2 O 4 ), образующийся в результате реакции, вымывается суспензией, оставляя поверхность, которая не подверглась химическим изменениям. [11]

Микробная деградация

Галоалкалифильная метилотрофная бактерия Mmethylophaga murata была выделена из ветшающего мрамора в Кремле . [12] Бактериальная и грибковая деградация была обнаружена в четырех образцах мрамора из Миланского собора ; черный Cladosporium атаковал высушенную акриловую смолу [13] с помощью меланина. [14]

Виды и особенности

Библиотека Цельса в Эфесе , Турция . Турция является крупнейшим экспортером мрамора в мире.
Мраморная стена Рускеала , Республика Карелия , Россия
Кусок синего кальцитового мрамора докембрийского периода в штате Нью-Йорк , США.

Примеры известных сортов мрамора и местоположений

Функции

Мрамор — это горная порода, состоящая из карбонатов кальция и магния , преимущественно белого и розового цвета. [1] Распространенными разновидностями мрамора являются зернистый известняк или доломит . Твердость мрамора очень высока, поскольку внутренняя структура породы после длительного естественного старения становится очень однородной, а внутренние напряжения исчезают, поэтому мрамор не деформируется из-за температуры и обладает высокой износостойкостью. Это очень популярный строительный материал.

В следующей таблице приведены краткие характеристики Marble. [17]

Использование

Мраморные изделия в Ромблоне , Филиппины
Статуя Авраама Линкольна (Мемориал Линкольна), созданная Дэниелом Честером Френчем из мрамора Джорджии в 1920 году.

Скульптура

Белый мрамор ценился за использование в скульптурах [18] с классических времен . Это предпочтение связано с его мягкостью, благодаря которой его легче вырезать, относительной изотропностью и однородностью, а также относительной устойчивостью к разрушению. Кроме того, низкий показатель преломления кальцита позволяет свету проникать в камень на глубину от 12,7 до 38 миллиметров, а затем рассеиваться, что приводит к характерному восковому виду, который придает естественный блеск мраморным скульптурам любого типа, поэтому многие скульпторы предпочитали и по-прежнему предпочитают мрамор для лепки человеческих форм. [19]

Строительство

Строительный мрамор – это камень, состоящий из кальцита, доломита или серпентина, способный полироваться. [20] В более общем смысле в строительстве , особенно в торговле размерным камнем , термин «мрамор» используется для обозначения любой кристаллической кальцитовой породы (и некоторых некальцитовых пород), используемой в качестве строительного камня. Например, мрамор Теннесси на самом деле представляет собой плотный зернистый ископаемый известняк ордовика от серого до розового до темно-бордового , который геологи называют формацией Холстон .

Ашхабад , столица Туркменистана , был занесен в Книгу рекордов Гиннеса 2013 года как город с самой высокой в ​​мире концентрацией зданий из белого мрамора. [21]

Производство

Добыча карибибского мрамора (2018 г.)
22 ° 06′16 ″ ю.ш., 015 ° 48′48 ″ в.д.  /  22,10444 ° ю.ш., 15,81333 ° в.д.  / -22,10444; 15,81333 ( Мармор )
Мраморный карьер в Джайпуре, Индия. Большие скальные поверхности, срезанные под вертикальными углами, на снимке изображено тяжелое оборудование, такое как экскаваторы.
Мраморный карьер в Джайпуре, Индия.

Добыча мрамора осуществляется карьерным способом . Блоки подходят для большинства целей и могут быть созданы с помощью различных методов, включая бурение и взрывные работы, водоструйные и клиновые методы. [22] Известняки часто коммерчески и исторически называют мрамором, что отличается от геологического определения.

Локации

В 1998 году в производстве мрамора доминировали 4 страны, на долю которых приходилось почти половина мирового производства мрамора и декоративного камня. Италия и Китай были мировыми лидерами, на каждую из которых приходилось по 16% мирового производства, а Испания и Индия производили 9% и 8% соответственно. [23]

В 2018 году Турция была мировым лидером по экспорту мрамора с долей 42% в мировой торговле мрамором, за ней следовали Италия с 18% и Греция с 10%. Крупнейшим импортером мрамора в 2018 году был Китай с долей рынка 64%, за ним следовали Индия с 11% и Италия с 5%. [24]

Древние времена

Белый мрамор широко использовался во всем Средиземноморском бассейне в римский период. Центры добычи были неравномерно распределены по итальянскому полуострову , материковой Греции , островам Эгейского моря , Малой Азии и более мелким центрам, например, на Пиренейском полуострове . Из-за этого дисбаланса возникла необходимость в обширной торговле, что привело к повсеместному обмену мраморными предметами, включая элементы зданий, скульптуры и саркофаги . С конца I века до нашей эры до конца II века нашей эры произошло значительное увеличение распространения белого мрамора. Постепенное снижение распространения началось в третьем веке нашей эры. [25]

Соединенные Штаты

По данным Геологической службы США , внутреннее производство мрамора в США в 2006 году составило 46 400 тонн на сумму около 18,1 миллиона долларов США по сравнению с 72 300 тоннами на сумму 18,9 миллиона долларов США в 2005 году. Производство мраморного щебня (для заполнителя и промышленного использования) в 2006 году составило 11,8 миллиона тонн. оценивается в 116 миллионов долларов, из которых 6,5 миллионов тонн приходится на мелкоизмельченный карбонат кальция , а остальная часть - на строительный заполнитель . Для сравнения, в 2005 году производство мраморного щебня составило 7,76 миллиона тонн на сумму 58,7 миллиона долларов, из которых 4,8 миллиона тонн составили тонкоизмельченный карбонат кальция, а остальное - строительный заполнитель. Спрос на размерный мрамор в США составляет около 1,3 миллиона тонн. Индекс мирового спроса DSAN на (готовый) мрамор показал рост на 12% ежегодно в период 2000–2006 годов по сравнению с 10,5% ежегодно в период 2000–2005 годов. Самым большим применением мрамора является плитка.

Палестина

Промышленность камня и мрамора является одной из крупнейших отраслей промышленности в Палестине, приносящей 20–25% ее общих промышленных доходов и приносящей доход в размере 400–450 миллионов долларов США в год. В этой отрасли на Западном берегу занято 15 000–20 000 рабочих на 1200–1700 предприятиях, и она составляет 4,5% ВВП страны. Подавляющее большинство экспорта отрасли приходится на Израиль.

Мрамор в геологическом смысле не встречается в Палестине естественным путем, и что подавляющее большинство мрамора с коммерческой маркировкой, произведенного в Палестине, с геологической точки зрения будет считаться известняком. [26]

Профессиональная безопасность

Было обнаружено, что воздействие загрязнения воздуха твердыми частицами повышено в промышленности по производству мрамора. Воздействие пыли, образующейся при резке мрамора, может ухудшить функцию легких или вызвать заболевание легких у рабочих, например, силикоз . Проблемы с кожей и глазами также представляют потенциальную опасность. Предлагаются меры по смягчению последствий, такие как пылевые фильтры или пылеподавление, но необходимо провести дополнительные исследования эффективности мер безопасности. [27] [26]

В Соединенных Штатах Управление по охране труда (OSHA) установило законный предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия мрамора на рабочем месте на уровне 15 мг/м 3 общего воздействия и 5 мг/м 3 воздействия на органы дыхания в течение 8-ми лет. час рабочий день. Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) на уровне 10 мг/м 3 общего воздействия и 5 мг/м 3 воздействия на органы дыхания в течение 8-часового рабочего дня. [28] [ нелогично ]

Пыль, мусор и колебания температуры от обрабатываемого мрамора могут поставить под угрозу здоровье глаз сотрудников. [29] Персоналу, занимающемуся обработкой мрамора, необходимо обеспечить средства защиты глаз , а также рекомендуется улучшить просвещение всех работников о профессиональных рисках для здоровья и усилить профилактические меры. [29]

Культурные ассоциации

Саркофаг Ядвиги Польской работы Антония Мадейского, Вавельский собор , Краков

Мрамор, излюбленный материал греческих и римских скульпторов и архитекторов (см. классическую скульптуру ), стал культурным символом традиций и изысканного вкуса. Его чрезвычайно разнообразные и красочные узоры делают его любимым декоративным материалом. [30]

Места, названные в честь камня, включают Марблхед, Массачусетс ; Марблхед, Огайо ; Мраморная арка , Лондон; Мраморное море ; Мраморные скалы Индии ; и города Марбл, Миннесота ; Марбл, Колорадо ; Марбл-Фолс, Техас , и Марбл-Хилл, Манхэттен, Нью-Йорк . Элгинские мраморы — мраморные скульптуры из Парфенона в Афинах, которые выставлены в Британском музее . [31]

Влияние на окружающую среду

Это куча мраморных отходов в Аливери .

Общий мировой объем добычи полезных ископаемых в 2019 году составил около 316 миллионов тонн; однако отходы карьерных работ составили 53% от общего объема производства. [29] В процессе добычи и обработки мрамора будет образовываться большое количество неразлагаемых отходов, которые нанесут серьезный ущерб окружающей среде и поставят под угрозу жизнь животных и растений. [1] Например, плохое управление горнодобывающей деятельностью привело к образованию большого количества пустых пород, которые выбрасываются в реки, загрязняя окружающие источники воды, вызывая загрязнение подземных вод и ставя под угрозу здоровье человека. По результатам исследования проб воды вокруг мраморного рудника установлено, что в воде увеличилось количество катионов и анионов . [1]

Устойчивое развитие

Отходы мраморного [1] шлама могут быть использованы в качестве минерального наполнителя в красках на водной основе. [32] Использование молотого карбоната кальция в качестве наполнителя при производстве красок может улучшить яркость, укрывистость и эффективность нанесения краски, а также может заменить дорогие пигменты, такие как диоксид титана . [32] Переработка мраморных отходов приводит к тому, что большое количество отходов не выбрасывается на свалку, что снижает загрязнение окружающей среды и тем самым обеспечивает устойчивость мрамора. Переработка отходов для получения экономического дохода и восстановления деградированной почвы может улучшить окружающую среду.

Очистка и консервация

Мрамор по своей природе мягкий и пористый, поэтому он легко окрашивается цветными жидкостями и легко царапается. Техническое обслуживание и очистка особенно важны. [33]

Сохранение

Очистка

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcde «Мрамор | Определение, типы, использование и факты | Британника» . www.britanica.com . Проверено 10 февраля 2023 г.
  2. ^ Кири, Филип (2001). Геологический словарь , Penguin Group, Лондон и Нью-Йорк, стр. 163. ISBN 978-0-14-051494-0 . 
  3. ^ μάρμαρον [ постоянная мертвая ссылка ] , Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , в цифровой библиотеке Персея
  4. ^ μάρμαρος, Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , в цифровой библиотеке Персея
  5. ^ Marble, Компактный Оксфордский словарь английского языка [ мертвая ссылка ] . Askoxford.com. Проверено 30 сентября 2011 г.
  6. ^ μαρμαίρω, Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , в цифровой библиотеке Персея
  7. ^ RSP Beekes , Этимологический словарь греческого языка , Brill, 2009, стр. 907.
  8. ^ "Определение МАРМОРЕАЛ" . www.merriam-webster.com . Проверено 18 июня 2020 г.
  9. ^ «Определение МРАМОРА». www.merriam-webster.com . Мерриам-Вебстер . Проверено 26 октября 2022 г.
  10. ^ ab «Экологическая деградация мрамора». Что такое химия? . Университет Федерико II Неаполя, Италия . Проверено 5 ноября 2021 г.
  11. ^ «Кристаллизация против полировки щавелевой кислотой» (PDF) . 3М.
  12. ^ Доронина Н.В.; Ли ЦД; Иванова Е.Г.; Троценко ЮА. (2005). «Mmethylophaga murata sp. nov.: галоалкалифильный аэробный метилотроф из ветшающего мрамора». Микробиология . 74 (4): 511–9. ПМИД  16211855.
  13. ^ Каппителли Ф; Принципи П; Педраццани Р; Тониоло Л; Сорлини С (2007). «Бактериальное и грибковое повреждение мрамора Миланского собора, обработанного защитными синтетическими смолами». Наука об общей окружающей среде . 385 (1–3): 172–81. Бибкод : 2007ScTEn.385..172C. doi :10.1016/j.scitotenv.2007.06.022. ПМИД  17658586.
  14. ^ Каппителли Ф; Носанчук Ю.Д.; Касадевалл А; Тониоло Л; Брусетти Л; Флорио С; Принципи П; Борин С; Сорлини С (январь 2007 г.). «Синтетические консолиданты, атакованные грибами, продуцирующими меланин: исследование биопорчи мрамора Миланского собора (Италия), обработанного акриловыми красками». Прикладная и экологическая микробиология . 73 (1): 271–7. Бибкод : 2007ApEnM..73..271C. дои :10.1128/АЕМ.02220-06. ПМК 1797126 . ПМИД  17071788. 
  15. ^ Пентелический мрамор, Интернет-энциклопедия Britannica . Британика.com. Проверено 30 сентября 2011 г.
  16. ^ "RAPORT DE ŚARĂ. Дом в Милане, который можно реконструировать с мрамором в Рущице" . Архивировано из оригинала 14 мая 2013 г. Проверено 18 апреля 2013 г.
  17. ^ «Геология - горные породы и минералы». rockminerals.flexiblelearning.auckland.ac.nz . Проверено 24 марта 2023 г.
  18. ^ МАТЕРИАЛЫ 4-го Международного конгресса «Наука и технологии для охраны культурного наследия в Средиземноморском бассейне» VOL. И. Анджело Феррари. п. 371. ИСБН 9788896680315. Белый мрамор ценится за использование для изготовления скульптур.
  19. ^ «Мрамор», Интернет-энциклопедия Britannica. Britannica.com.; Кларк, Майкл, Краткий Оксфордский словарь художественных терминов , стр. 148, 2001, Oxford University Press, ISBN 9780192800435 
  20. ^ Американский институт мрамора, стр. 223 Глоссарий.
  21. ^ "Туркменистан вошел в книгу рекордов по количеству беломраморных зданий | Мировые новости" . theguardian.com . Лондон. 26 мая 2013 г. Проверено 24 ноября 2013 г.
  22. ^ Ратор, СС; Бхандари, С. (30 марта 2006 г.). «Контролируемый рост трещин путем взрывных работ при защите от повреждений оставшейся породы». Механика горных пород и горная инженерия . 40 (3): 317–326. дои : 10.1007/s00603-005-0080-5. ISSN  0723-2632. S2CID  55998785.
  23. ^ Исследование стратегического позиционирования мраморной отрасли. Архивировано 10 ноября 2005 г. в Wayback Machine . CEPI Brief № 6. tunisianindustry.nat.tn
  24. ^ Комтрейд. «Comtrade Explorer - Снимок HS 2515 (Мрамор, травертин, экауссин и другие камни)». База данных ООН по статистике торговли сырьевыми товарами . Проверено 31 января 2020 г.
  25. ^ Тельман, Деви (2022). «Торговля мрамором в римском Средиземноморье: количественное и диахроническое исследование». Журнал римской археологии . 35 (2): 848–875. дои : 10.1017/S1047759422000447. hdl : 1854/LU-01GSF6YKQ2WTX6Y0SGZYHD1KVB . ISSN  1047-7594.
  26. ^ Аб Салем, Хилми С. (2 февраля 2021 г.). «Оценка каменной и мраморной промышленности в Палестине: экологические, геологические, медицинские, социально-экономические, культурные и юридические перспективы с точки зрения устойчивого развития». Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 28 (22): 28058–28080. дои : 10.1007/s11356-021-12526-4. ISSN  0944-1344. ПМЦ 7851506 . ПМИД  33528771. 
  27. ^ Фоя, А.Ф. (1993) Мраморная промышленность: ее социально-экономические, экологические и медицинские последствия для домохозяйств рабочих/производителей мрамора в Ромблоне. Архивировано 28 апреля 2016 г. в Wayback Machine . Диссертация Филиппинского университета. Фао.орг
  28. ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Мрамор» . www.cdc.gov . Проверено 27 ноября 2015 г.
  29. ^ abc Хоршед, Энджи А.Э.; Эль-Наггар, Сафаа А.; Эль-Гохари, Самия С.; Авад, Ахмед МБ; Ахмед, Амани С. (2022). «Профессиональные проблемы со здоровьем глаз у рабочих по мрамору в промышленной зоне Шак-эль-Тобан в Египте». Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 29 (25): 37445–37457. дои : 10.1007/s11356-021-18410-5. ISSN  0944-1344. ПМЦ 9106598 . ПМИД  35066853. 
  30. ^ Гранит, Арч-Сити (25 января 2016 г.). «История мраморного камня и почему он так популярен для столешниц». Арка Сити Гранит и Мрамор . Проверено 6 июля 2023 г.
  31. ^ «Города под названием Марбл. Сколько мест названы Марбл?». geotargit.com . Проверено 6 июля 2023 г.
  32. ^ аб Маррас, Грациелла; Карканджиу, Джанфранко; Мелони, Паола; Каредду, Никола (2022). «Циркулярная экономика в мраморной промышленности: от каменных отходов к экологически чистым краскам на водной основе». Строительство и строительные материалы . 325 : 126768. doi : 10.1016/j.conbuildmat.2022.126768. S2CID  246736434.
  33. ^ abc «Как чистить мрамор». Лучшие дома и сады . Проверено 24 марта 2023 г.
  34. ^ ab «Как чистить мрамор». Этот старый дом . Проверено 24 марта 2023 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Марбла.
В Wikisource есть текст статьи « Мрамор » из Британской энциклопедии 1911 года .