stringtranslate.com

Марл

Марл
Прибрежный мергель Скала-деи-Турки , южная Сицилия.

Мергель — землистый материал, богатый карбонатными минералами , глинами и илом . Когда он затвердевает , он превращается в мергель . 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 распространенным осадком в послеледниковых озерах , таких как мергелевые пруды на северо-востоке США.

Мергель использовался в качестве кондиционера почвы и нейтрализующего агента для кислых почв, а также в производстве цемента .

Описание

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

Мергель или мергель представляет собой богатый карбонатами ил или аргиллит , который содержит переменное количество глины и ила . Первоначально этот термин широко применялся к различным материалам, большинство из которых встречаются в виде рыхлых, землистых отложений, состоящих в основном из смеси глины и карбоната кальция , [1] образовавшихся в пресноводных условиях. Обычно они содержат 35–65% глины и 65–35% карбоната. [2] [3] Сегодня этот термин часто используется для описания затвердевших морских отложений и озерных (озерных) отложений , которые точнее следует называть «мергелем». [4]

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

Глауконитовый мергель — мергель, содержащий гранулы глауконита , глинистого минерала, придающего мергелю зеленый цвет. [6] Глауконит характерен для отложений, отлагающихся в морских условиях. [7]

События

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

Нижние стратиграфические подразделения меловых скал Дувра состоят из последовательности глауконитовых мергелей, за которыми следуют ритмически полосчатые прослои известняков и мергелей. [8] Такие чередующиеся циклы мела и мергеля распространены в меловых отложениях 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- опалом отложения Тортон - Мессина в бассейне Сорбас , связанные с многократным опусканием моря, коррелируют с орбитальным воздействием Миланковича . [11]

В послеледниковых донных отложениях озер часто встречается мергель в виде озерных отложений. [12] [13] [14] Чара , макроводоросль, также известная как костяник, процветает в мелких озерах с высоким pH и щелочностью , где ее стебли и плодовые тела кальцинируются. После гибели водорослей кальцинированные стебли и плодовые тела распадаются на мелкие частицы карбоната, которые смешиваются с илом и глиной, образуя мергель. [15] Мергелевые пруды на северо-востоке США часто представляют собой пруды-котлы в районах с известняковой коренной породой, которые становятся бедными питательными веществами ( олиготрофными ) из-за осаждения незаменимых фосфатов . Обычная жизнь в пруду не может выжить, и скелеты пресноводных моллюсков, таких как Sphaerium и Planorbis, накапливаются как часть донного мергеля. [13]

В Венгрии найден Будайский мергель, образовавшийся в эпоху верхнего эоцена . Он расположен между слоями камня и почвы, и его можно определить как «слабую породу и крепкую почву». [16]

Экономическая геология

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

Историческое использование в сельском хозяйстве

Мергель – один из старейших почвенных удобрений , используемых в сельском хозяйстве. Помимо увеличения доступного кальция, мергель ценен для улучшения структуры почвы и снижения ее кислотности [19] и тем самым делает другие питательные вещества более доступными. [20] Он спорадически использовался в Британии, начиная с доисторических времен [21] , и его использование было упомянуто Плинием Старшим в I веке. [22] Его более широкое использование с 16 века способствовало ранней сельскохозяйственной революции Нового времени. [21] Однако отсутствие высокоэнергетической экономики препятствовало его широкомасштабному использованию вплоть до промышленной революции . [20]

Марл широко использовался в Великобритании, особенно в Ланкашире , в 18 веке. Мергель обычно добывали недалеко от места его использования, так что почти на каждом месторождении была мергелевая яма, но некоторое количество мергеля транспортировалось на большие расстояния по железной дороге. Однако в начале XIX века мергель постепенно был заменен известью и привозными минеральными удобрениями. [23] Похожая историческая картина наблюдалась в Шотландии. [21]

Мергель был одним из немногих улучшителей почвы, 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: мергель классифицировали по классам [26] [27], а государственная геологическая служба публиковала подробные химические анализы. [28]

Современное сельскохозяйственное и аквакультурное использование

Мергель продолжает использоваться в сельском хозяйстве и в 21 веке, хотя и реже. [29] Норму внесения необходимо корректировать с учетом пониженного содержания карбоната кальция по сравнению с чистой известью, выраженной в эквиваленте карбоната кальция. Поскольку карбонат мергеля представляет собой преимущественно карбонат кальция, дефицит магния может наблюдаться у культур, обработанных мергелем, если к ним не добавляют магний. [17]

Марл использовался в проливе Памлико в качестве подходящего искусственного субстрата для устриц в среде, напоминающей рифы. [29]

портландцемент

Мергель использовался при производстве портландцемента. [18] Он широко распространен и дает лучшие физические и механические свойства, чем метакаолин в качестве дополнительного вяжущего материала [30] , и его можно обжигать при значительно более низкой температуре. [31] [32]

Гражданское строительство

Туннель под Ла-Маншем был построен в Западном Мелбери Марли Мел, геологической формации , содержащей пласты мергеля. Эта формация была выбрана из-за ее очень низкой проницаемости, отсутствия кремней и трещин, обнаруженных в вышележащих формациях. Подстилающий глауконитовый мергель легко распознается в образцах керна и помогает установить правильный уровень для прокладки туннеля. [33]

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

Хранилище ядерных отходов

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

Мергелевые озера

Отложения из мергелевого озера внутри закрытой банки с краской, взятые из озера Сисибаквет.

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

Мергелевые озера часто выкапывали или добывали для получения мергеля, который часто используется для производства портландцемента . [18] Тем не менее, они считаются экологически важными, [39] и уязвимы к повреждению в результате заиления , загрязнения питательными веществами , дренажа и инвазивных видов . В Великобритании только мергелевые озера в более отдаленных частях северной Шотландии, вероятно, останутся нетронутыми в ближайшем будущем. [38]

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Боггс 2006, с. 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, с. 249.
  8. ^ Бристоу, Мортимор и Вуд 1997.
  9. ^ Лауридсен и Сурлик 2008.
  10. ^ Харрис 1996, с. 57.
  11. ^ Крийгсман (2001).
  12. ^ Мерфи и Уилкинсон (1980).
  13. ^ abc Паркер 2005.
  14. ^ Вийк и др. (2015б).
  15. ^ Лидер 2011, с. 663.
  16. ^ Гёрёг 2007.
  17. ^ Аб Варнке 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), с. 295.
  27. ^ Совет столетия штата Нью-Джерси (1877), с. 203.
  28. ^ Геологическая служба Нью-Джерси (1887).
  29. ^ ab Морс 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. ^ аб Пятидесятница 2009.
  39. ^ Водосборный блок EPA 2020.

Библиография

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Марла .
Найдите мергель в Викисловаре, бесплатном словаре.