stringtranslate.com

Марл

Марл
Прибрежная мергелевая формация Scala dei Turchi , южная Сицилия

Мергель — это землистый материал, богатый карбонатными минералами , глинами и илом . При затвердевании в скалу он становится мергелем . Он образуется в морской или пресноводной среде, часто в результате деятельности водорослей .

Мергель составляет нижнюю часть скал Дувра , и туннель под Ла-Маншем следует за этими слоями мергеля между Францией и Соединенным Королевством. Мергель также является обычным осадком в послеледниковых озерах , таких как мергелевые пруды северо-востока Соединенных Штатов.

Мергель используется в качестве почвенного кондиционера и нейтрализатора кислых почв, а также в производстве цемента .

Описание

Схема переходных литотипов от грязи (или аргиллита) к извести (или известняку), иллюстрирующая определение мергеля (мергеля) как смеси карбоната кальция и глины

Мергель или мергель — это богатая карбонатом грязь или аргиллиты , которые содержат различные количества глины и ила . Первоначально этот термин широко применялся к различным материалам, большинство из которых встречаются в виде рыхлых, землистых отложений, состоящих в основном из тесной смеси глины и карбоната кальция , [1] образованных в условиях пресной воды. Они обычно содержат 35–65% глины и 65–35% карбоната. [2] [3] Сегодня этот термин часто используется для описания затвердевших морских отложений и озерных (озёрных) осадков , которые точнее было бы назвать «мергелем». [4]

Мергель — это затвердевшая (устойчивая к растрескиванию или измельчению) порода примерно того же состава, что и мергель. Его правильнее описать как землистый или нечистый глинистый известняк . Он имеет блочный субконхоидальный излом и менее расщепляемый , чем сланец . [4] Доминирующим карбонатным минералом в большинстве мергелей является кальцит , но могут присутствовать и другие карбонатные минералы, такие как арагонит или доломит . [5]

Глауконитовый мергель — это мергель, содержащий гранулы глауконита , глинистого минерала, который придает мергелю зеленый цвет. [6] Глауконит характерен для осадков, отложившихся в морских условиях. [7]

Происшествия

Геологический профиль вдоль построенного туннеля. На большей части своей длины туннель проходит через пласт (слой) мелового мергеля

Нижние стратиграфические единицы меловых скал Дувра состоят из последовательности глауконитовых мергелей, за которыми следуют ритмично полосчатые слои известняка и мергеля. [8] Такие чередующиеся циклы мела и мергеля обычны для меловых отложений северо-западной Европы. [9] Тоннель под Ла-Маншем следует за этими слоями мергеля между Францией и Соединенным Королевством. [10] Верхнемеловые циклические последовательности в Германии и богатые мергелем и опалом тортонско - мессинские слои в бассейне Сорбас , связанные с многократным понижением уровня моря, были связаны с орбитальным воздействием Миланковича . [11]

Мергель как озерный осадок распространен в осадочных отложениях послеледникового озерного дна . [12] [13] [14] Chara , макроводоросль, также известная как каменная водоросль, процветает в мелких озерах с высоким pH и щелочностью , где ее стебли и плодовые тела кальцинируются. После того, как водоросль умирает, кальцинированные стебли и плодовые тела распадаются на мелкие карбонатные частицы, которые смешиваются с илом и глиной, образуя мергель. [15] Мергельные пруды на северо-востоке США часто представляют собой котловые пруды в районах известняковых пород, которые становятся бедными питательными веществами ( олиготрофными ) из-за осаждения необходимого фосфата . Обычная жизнь пруда неспособна выжить, и скелеты пресноводных моллюсков, таких как Sphaerium и Planorbis, накапливаются как часть донного мергеля. [13]

В Венгрии обнаружен Будайский мергель, который образовался в эпоху верхнего эоцена . Он лежит между слоями скал и почвы и может быть определен как «слабая скала и крепкая почва». [16]

Мергель является преобладающим типом горной породы в формации Вака-Муэрта в Аргентине.

Экономическая геология

Мергель использовался в качестве почвенного кондиционера и нейтрализующего агента для кислых почв [13] [17] , а также в производстве портландцемента . [18] Поскольку некоторые мергели имеют очень низкую проницаемость , они использовались при строительстве туннеля под Ла-Маншем между Англией и Францией и исследуются для хранения ядерных отходов .

Историческое использование в сельском хозяйстве

Мергель является одним из старейших почвенных улучшителей, используемых в сельском хозяйстве. Помимо увеличения доступного кальция, мергель ценен для улучшения структуры почвы и снижения кислотности почвы [19] и, таким образом, делает другие питательные вещества более доступными. [20] Он использовался спорадически в Британии, начиная с доисторических времен [21] , и его использование упоминалось Плинием Старшим в I веке. [22] Его более широкое использование с XVI века способствовало ранней современной сельскохозяйственной революции. [21] Однако отсутствие высокоэнергетической экономики препятствовало его широкомасштабному использованию вплоть до промышленной революции . [20]

Мергель широко использовался в Британии, особенно в Ланкашире , в XVIII веке. Мергель обычно добывался недалеко от места его использования, так что почти на каждом поле имелся карьер для мергеля, но часть мергеля перевозилась на большие расстояния по железной дороге. Однако в начале XIX века мергель постепенно заменялся известью и импортными минеральными удобрениями. [23] Похожая историческая картина наблюдалась в Шотландии. [21]

Мергель был одним из немногих почвенных улучшителей, доступных в ограниченных количествах на юге Соединенных Штатов, где почвы, как правило, были бедны питательными веществами, примерно до 1840 года. [24] К концу 19 века мергель добывался в промышленных масштабах в Нью-Джерси [25] и все чаще использовался на более научной основе, при этом мергель классифицировался по сортам [26] [27] и государственная геологическая служба публиковала подробные химические анализы. [28]

Современное сельскохозяйственное и аквакультурное использование

Мергель продолжает использоваться в сельском хозяйстве в 21 веке, хотя и реже. [29] Норма внесения должна быть скорректирована с учетом сниженного содержания карбоната кальция по сравнению с чистой известью, выраженной в эквиваленте карбоната кальция. Поскольку карбонат в мергеле в основном представляет собой карбонат кальция, дефицит магния может наблюдаться в культурах, обработанных мергелем, если они также не дополнены магнием. [17]

В заливе Памлико известняк использовался в качестве подходящего искусственного субстрата для устриц в рифоподобной среде. [29]

портландцемент

Мергель использовался при производстве портландцемента. [18] Он широко распространен и обеспечивает лучшие физические и механические свойства, чем метакаолин в качестве дополнительного цементирующего материала [30] и может быть прокален при значительно более низкой температуре. [31] [32]

Гражданское строительство

Channel Tunnel был построен в West Melbury Marly Chalk, геологической формации, содержащей мергелевые пласты. Эта формация была выбрана из-за ее очень низкой проницаемости, отсутствия кремня и отсутствия трещин, обнаруженных в вышележащих формациях. Подстилающий глауконитовый мергель легко распознается в образцах керна и помог установить правильный уровень для выкапывания туннеля. [33]

Мергелевая почва имеет плохие технические свойства, особенно при попеременном увлажнении и высыхании. [34] Почву можно стабилизировать, добавив в нее пуццолан ( вулканический пепел ). [35]

Хранилище ядерных отходов

Некоторые мергелевые пласты имеют очень низкую проницаемость и рассматриваются для использования в качестве хранилища ядерных отходов . Одним из таких предлагаемых мест хранения является Велленберг в центральной Швейцарии. [36]

Марлевые озера

Отложения из озера Марл внутри защищенной банки с краской, взятые из озера Сисеебаквет

Мергелевое озеро — это озеро, донные отложения которого включают большие залежи мергеля. [18] Чаще всего они встречаются в районах недавнего оледенения [37] и характеризуются щелочной водой, богатой растворенным карбонатом кальция, из которого отлагаются карбонатные минералы. [38]

Озера из мергеля часто подвергались драгированию или добыче мергеля, часто используемого для производства портландцемента . [18] Однако они считаются экологически важными, [39] и уязвимы к повреждению заиливанием , загрязнением питательными веществами , дренажем и инвазивными видами . В Великобритании только озера из мергеля в более отдаленных частях северной Шотландии, вероятно, останутся нетронутыми в ближайшем будущем. [38]

Смотрите также

Ссылки

Цитаты

  1. ^ Боггс 2006, стр. 172.
  2. ^ Петтиджон (1957), стр. 368–369.
  3. ^ Блатт и Трейси 1996, стр. 217.
  4. ^ аб Петтиджон (1957), стр. 410–411.
  5. ^ Перри, Доминичи и Крителли (2015).
  6. ^ Нурмохамади и др. 2020, стр. 29–38.
  7. ^ Нессе 2000, стр. 249.
  8. ^ Бристоу, Мортимор и Вуд 1997.
  9. ^ Лауридсен и Сурлик 2008.
  10. ^ Харрис 1996, стр. 57.
  11. ^ Крийгсман (2001).
  12. ^ Мерфи и Уилкинсон (1980).
  13. ^ abc Паркер 2005.
  14. ^ Виик и др. (2015b).
  15. ^ Лидер 2011, стр. 663.
  16. ^ Гёрёг 2007.
  17. ^ ab Warncke 2015.
  18. ^ abcd Джексон 1997, «мергельное озеро».
  19. ↑ Мэтью 1993.
  20. ^ ab Winiwarter & Blum 2008.
  21. ^ abc Доджшон 1978.
  22. ^ Фроссар и др. 2009.
  23. ^ Шеннон 2020.
  24. ↑ Шеридан 1979.
  25. ↑ Геологическая служба Нью-Джерси (1880), стр. 184.
  26. ↑ Волл (1896), стр. 295.
  27. ↑ Правление по празднованию столетия штата Нью-Джерси (1877), стр. 203.
  28. ↑ Геологическая служба Нью-Джерси (1887).
  29. ^ ab Морзе и Смит 2011.
  30. ^ Рахимов и др. 2017.
  31. ^ Солтани, Таригат и Вармазьяри 2018.
  32. ^ Рахимова и др. 2018.
  33. ^ Рэнкин и Уильямс 2012.
  34. ^ Мишчевич 2020.
  35. ^ Бахадори, Хашеминежад и Тагизаде 2019.
  36. ^ Пирсон и Шолтис 2021.
  37. ^ Дастон, Оуэн и Уилкинсон 1986.
  38. ^ Пятидесятница 2009.
  39. ^ EPA Catchments Unit 2020.

Библиография

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Марл .
Найдите значение слова «марл» в Викисловаре, бесплатном словаре.