stringtranslate.com

Мел

Мел — это мягкая, белая, пористая осадочная карбонатная порода . Это форма известняка , состоящая из минерала кальцита и первоначально образовавшаяся глубоко под водой в результате сжатия микроскопического планктона , осевшего на морское дно . Мел распространен по всей Западной Европе , где отложения залегают под некоторыми частями Франции, а крутые скалы часто можно увидеть там, где они встречаются с морем, в таких местах, как Дуврские скалы на кентском побережье Ла -Манша .

Мел добывают для использования в промышленности, например, для изготовления негашеной извести , кирпича и строительной шпаклевки , а также в сельском хозяйстве для повышения pH в почвах с высокой кислотностью . Он также используется в качестве « классного мела » для письма и рисования на различных типах поверхностей, хотя его также можно изготавливать из других минералов на основе карбонатов или гипса .

Описание

«Меловые кривые Ницаны», расположенные в Западном Негеве , Израиль , представляют собой меловые отложения, образовавшиеся в океане Тетис мезозойской эры.
Открытая меловая яма, Сил, Суррей, Великобритания

Мел — это мелкозернистый, землистый вид известняка, отличающийся светлым цветом, мягкостью и высокой пористостью. [1] [2] Он состоит в основном из крошечных фрагментов кальцитовых раковин или скелетов планктона , таких как фораминиферы или кокколитофоры . [1] Эти фрагменты в основном имеют форму пластинок кальцита размером от 0,5 до 4 микрон, хотя от 10% до 25% типичного мела состоит из фрагментов размером от 10 до 100 микрон. Более крупные фрагменты включают неповрежденные скелеты планктона и фрагменты скелетов более крупных организмов, таких как моллюски , иглокожие или мшанки . [3] [4] [5]

Мел обычно представляет собой почти чистый кальцит CaCO 3 с содержанием других минералов всего от 2% до 4%. Обычно это кварц и глинистые минералы , хотя иногда присутствует и коллофан (криптокристаллический апатит , фосфатный минерал) в виде узелков или небольших гранул, интерпретируемых как фекальные гранулы. В некоторых пластах мела кальцит превратился в доломит CaMg(CO 3 ) 2 , а в некоторых случаях доломитизированный мел снова дедоломитизировался в кальцит. [3]

Мел очень пористый, с типичными значениями пористости от 35 до 47 процентов. [3] Хотя по внешнему виду он похож как на гипс , так и на диатомит , мел можно узнать по его твердости, содержанию ископаемых и реакции на кислоту (при контакте он вызывает шипение ). [5]

Формирование

В Западной Европе мел образовался в эпоху позднего мела и раннего палеоцена (между 100 и 61 миллионами лет назад). [6] [7] Он был отложен на обширных континентальных шельфах на глубинах от 100 до 600 метров (от 330 до 1970 футов) в период несезонного (вероятно засушливого) климата, который уменьшил количество эрозии близлежащих обнаженных пород. Отсутствие близлежащей эрозии объясняет высокую чистоту мела. Кокколитофоры, фораминиферы и другие микроскопические организмы, из которых произошел мел, в основном образуют скелеты кальцита с низким содержанием магния, поэтому осадки уже при отложении были в виде высокостабильного кальцита с низким содержанием магния. Это контрастирует с большинством других известняков, которые образовались из кальцита или арагонита с высоким содержанием магния, которые после отложения быстро превращались в более стабильный кальцит с низким содержанием магния, что приводило к ранней цементации таких известняков. В меле отсутствие этого процесса преобразования карбоната кальция предотвращало раннюю цементацию, что частично объясняет высокую пористость мела. [3] Мел также является единственной формой известняка, которая обычно демонстрирует признаки уплотнения. [8]

Кремень (разновидность кремня ) очень распространен в виде полос, параллельных напластованию, или в виде узелков в швах , или накладок на трещинах , залитых мелом. Вероятно, он происходит из спикул губок [4] или других кремнистых организмов, поскольку во время уплотнения вода выбрасывается вверх. Кремень часто откладывается вокруг более крупных окаменелостей , таких как Echinoidea , которые могут быть окремнены (т.е. заменены кремнем молекула за молекулой). [9]

Геология и географическое распространение

Мел с белых скал Дувра, Англия.

Мел настолько распространен в морских отложениях мелового периода, что в честь этих отложений был назван меловой период . Название «Меловой» произошло от латинского creta , что означает «мел» . [10] Некоторые месторождения мела образовались после мелового периода. [11]

Меловая группа — европейская стратиграфическая единица, отложившаяся в конце мелового периода. Он образует знаменитые Белые скалы Дувра в Кенте , Англия, а также их аналоги Мыс Блан-Не на другой стороне Дуврского пролива . Регион Шампань во Франции в основном покрыт меловыми отложениями, в которых есть искусственные пещеры, используемые для хранения вина . [3] Некоторые из самых высоких меловых скал в мире находятся в национальном парке Ясмунд в Германии и в Мёнс-Клинте в Дании . [12]

Отложения мела также обнаружены в меловых пластах на других континентах, таких как Остин Мел , [13] Группа Сельма , [14] и формации Ниобрара во внутренней части Северной Америки. [15] Мел также встречается в западном Египте (формация Хоман) [16] и западной Австралии ( формация Мириа ). [17]

Мел от олигоцена до неогена был обнаружен в буровых кернах горных пород под Тихим океаном у арки Стюарт на Соломоновых островах . [18]

В Никосийской формации Кипра , образовавшейся в плиоцене , есть слои мела, содержащие Globorotalia . [11]

Добыча

Мел добывается из меловых месторождений как над землей, так и под землей . Добыча мела процветала во время промышленной революции из-за потребности в меловых продуктах, таких как негашеная известь и кирпичи . [19]

Использование

Мел разных цветов
Детский рисунок тротуарным мелом

Большинство людей впервые сталкиваются с мелом в школе, где он относится к мелу для школьной доски , который изначально был сделан из минерального мела, поскольку он легко крошится и оставляет частицы, которые неплотно прилипают к шероховатым поверхностям, что позволяет писать с его помощью легко стираемые надписи. Производители мела для классных досок теперь могут использовать минеральный мел, другие минеральные источники карбоната кальция или минеральный гипс ( сульфат кальция ). В то время как мел для школьных досок на основе гипса имеет самые низкие затраты в производстве и поэтому широко используется в развивающихся странах , использование мела на основе карбоната приводит к образованию более крупных частиц и, следовательно, меньшему количеству пыли, и он продается как «беспыльный мел». [20] [5]

Цветные мелки, пастельные мелки и тротуарный мел (сформированные в более крупные палочки и часто окрашенные), используемые для рисования на тротуарах , улицах и подъездных дорогах , в основном изготавливаются из гипса, а не из мела из карбоната кальция. [21]

Шпаклевка для остекления в основном содержит мел в качестве наполнителя в льняном масле . [22]

Мел и другие формы известняка могут быть использованы в качестве основы из-за их свойств . [23] Мел является источником негашеной извести путем термического разложения или гашеной извести после гашения негашеной извести водой. [24] В сельском хозяйстве мел используется для повышения pH в почвах с повышенной кислотностью . [25] Небольшие дозы мела также можно использовать в качестве антацида . [26] Кроме того, мелкие частицы мела делают его идеальным веществом для чистки и полировки. Например, зубная паста обычно содержит небольшое количество мела, который служит мягким абразивом . [27] Полировальный мел — это мел с тщательно контролируемым размером зерна, предназначенный для очень тонкой полировки металлов. [28]

Французский мел (также известный как портновский мел) традиционно представляет собой твердый мел, используемый для временных разметок на ткани, в основном портными . Сейчас его обычно изготавливают из талька (силиката магния). [29]

Меловые пласты образуют важные нефтяные резервуары в Северном море [30] и вдоль побережья Мексиканского залива Северной Америки. [13]

Предыдущее использование

На юго-востоке Англии ямы являются ярким примером древних меловых карьеров. Такие колокольные ямы могут также обозначать места древних кремневых рудников, где основной целью было удаление кремневых конкреций для изготовления каменных орудий . Остатки поверхности в Сиссбери являются одним из таких примеров, но, пожалуй, самым известным является обширный комплекс в Граймс-Грейвс в Норфолке . [31]

Мел традиционно использовался в рекреационных целях. В полевых видах спорта, таких как теннис, играемый на траве, порошкообразный мел использовался для обозначения границ игрового поля или корта. Если мяч попадет в линию, будет видно облако мела или пигментной пыли. В последние годы порошкообразный мел заменили диоксидом титана . [32] В гимнастике, скалолазании, тяжелой атлетике и перетягивании каната мел — теперь обычно карбонат магния — наносится на руки и ноги, чтобы удалить пот и уменьшить скольжение. [33]

Мел также можно использовать в качестве материала для строительства домов вместо кирпича или плетня и мазни : добытый мел разрезали на блоки и использовали в качестве тесаного камня , или рыхлый мел утрамбовывал блоки и укладывал в раствор. [34] [35] До сих пор стоят дома, построенные с использованием мела в качестве основного строительного материала. Большинство из них относятся к довикторианскому периоду , хотя некоторые из них появились позднее. [36]

Смесь мела и ртути можно использовать в качестве порошка для снятия отпечатков пальцев . Однако из-за токсичности ртути от использования таких смесей для снятия отпечатков пальцев отказались в 1967 г. [37]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Аб Джексон, Джулия А., изд. (1997). «Мел». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349.
  2. ^ Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. ISBN 0131547283.
  3. ^ abcde Hancock, Джейк М. (январь 1975 г.). «Петрология мела». Труды Ассоциации геологов . 86 (4): 499–535. Бибкод : 1975PrGA...86..499H. дои : 10.1016/S0016-7878(75)80061-7.
  4. ^ аб «Мел». Геологическое общество Крэйвена и Пендла . Архивировано из оригинала 20 июня 2009 года.
  5. ^ abc King, Хобарт М. «Мел: биологический известняк, образовавшийся из обломков ракушек». Геология.com . Проверено 1 марта 2021 г.
  6. ^ «Представляем мел». Меловой Восток . Архивировано из оригинала 3 июня 2012 года.
  7. ^ Ван дер Вурт, Э.; Хейнен, Л.; Реймер, JJG (2019). «Геологическая эволюция меловой группы в северной части голландского Северного моря: инверсия, седиментация и переотложение». Геологический журнал . 156 (7): 1265–1284. Бибкод : 2019GeoM..156.1265V. дои : 10.1017/S0016756818000572. hdl : 1871.1/76ca3535-823f-483f-9a38-cb070ab65e32 . S2CID  134798076.
  8. ^ Блатт, Харви; Миддлтон, Джерард; Мюррей, Рэймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. п. 508. ИСБН 0136427103.
  9. ^ Блатт, Миддлтон и Мюррей 1980, стр. 576.
  10. ^ Глоссарий геологии (3-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Американский геологический институт. 1972. с. 165.
  11. ^ аб Паламакумбура, Р.Н.; Робертсон, AHF (2018). «Плиоцен-плейстоценовое осадочно-тектоническое развитие бассейна Месаория (Месария) в зарождающейся диахронной коллизионной обстановке: фациальные свидетельства с севера Кипра». Геологический журнал . 155 (5): 997–1022. Бибкод : 2018GeoM..155..997P. дои : 10.1017/S0016756816001072. S2CID  16436977.
  12. ↑ Протеро, Дональд Р. (9 июля 2018 г.). «История Земли в 25 камнях: рассказы о важных геологических загадках и людях, которые их решили». дои : 10.7312/prot18260-021. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  13. ^ Аб Пирсон, Кристал (2012). «Геологические модели и оценка неразведанных традиционных и постоянных ресурсов нефти и газа: верхний мел Остин Мел». Отчет о научных исследованиях Геологической службы США . Отчет о научных исследованиях. 2012–5159. дои : 10.3133/sir20125159 .
  14. ^ Стивенсон, Ллойд В.; Монро, Уотсон Х. (1938). «Стратиграфия верхнемеловых серий Миссисипи и Алабамы». Бюллетень AAPG . 22 . doi : 10.1306/3D933022-16B1-11D7-8645000102C1865D.
  15. ^ Лонгман, М.В.; Люно, бакалавр искусств; Лэндон, С.М. (1998). «Природа и распространение литологий Ниобрары в меловом Западном внутреннем морском пути региона Скалистых гор». Горный геолог . Проверено 28 апреля 2021 г.
  16. ^ Тьюксбери, БиДжей; Хоган, JP; Каттенхорн, ЮАР; Мертенс, CJ; Тарабис, Е.А. (1 июня 2014 г.). «Полигональные разломы в мелу: выводы из обширных обнажений формации Хоман, Западная пустыня, Египет». Геология . 42 (6): 479–482. Бибкод : 2014Geo....42..479T. дои : 10.1130/G35362.1.
  17. ^ Хендерсон, Роберт А.; МакНАМАРА, Кеннет Дж. (октябрь 1985 г.). «Тафономия и ихнология панцирей головоногих моллюсков в маастрихтском меле из Западной Австралии». Летайя . 18 (4): 305–322. Бибкод : 1985Letha..18..305H. doi :10.1111/j.1502-3931.1985.tb00710.x.
  18. ^ Судовая научная партия (2001). «Предварительный отчет по этапу 192 программы океанского бурения: бурение фундамента плато Онтонг-Ява» (PDF) . Предварительный отчет программы океанского бурения 92 . Программа океанского бурения и Техасский университет A&M . Проверено 15 февраля 2023 г.
  19. ^ "Меловые шахты | КУРГ" . www.kurg.org.uk. _ Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года . Проверено 27 января 2017 г.
  20. ^ Таккер М., Шукла П. и Шах Д.О., 2015. Поверхностные и коллоидные свойства мела: новый подход с использованием поверхностно-активных веществ для преобразования обычного мела в беспыльный мел. Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты, 480, стр. 236–244. doi:10.1016/j.colsurfa.2015.01.054
  21. ^ «Как изготавливается мел - материал, изготовление, использование, обработка, процедура, продукт, отрасль» . www.madehow.com . Архивировано из оригинала 3 ноября 2017 года.
  22. ^ Роледер, Йоханнес (2001). «Начало: карбонат кальция в шпаклевке и резине». Карбонат кальция . стр. 138–159. дои : 10.1007/978-3-0348-8245-3_6. ISBN 978-3-0348-9490-6.
  23. ^ Блатт, Миддлтон и Мюррей 1980, стр. 445.
  24. ^ Блаунт, Бертрам (1990). Химия для инженеров и производителей: Химия производственных процессов. Университет Висконсина – Мэдисон.
  25. ^ Оутс, JAH (11 июля 2008 г.). Известь и известняк: химия и технология, производство и использование. Джон Уайли и сыновья . стр. 111–3. ISBN 978-3-527-61201-7.
  26. ↑ Клейман, Чарльз Б. (5 декабря 1980 г.). «Дело карбонатов: мел один». JAMA: Журнал Американской медицинской ассоциации . 244 (22): 2554. doi :10.1001/jama.1980.03310220052030. ПМИД  7431595.
  27. ^ Бакстер, премьер-министр; Дэвис, Всемирный банк; Джексон, Дж. (январь 1981 г.). «Требования к абразивным зубным пастам для контроля налета с естественными пятнами: связь очищающей способности с абразивностью зубной пасты». Журнал реабилитации полости рта . 8 (1): 19–26. doi :10.1111/j.1365-2842.1981.tb00471.x. ПМИД  6935391.
  28. ↑ Информация о полировальных порошках. Архивировано 4 ноября 2011 г. на Wikiwix, из книги 1879 года «Компаньон по мастерской».
  29. ^ Кумар, Сублания Хариш; Дж., Сингх К.; К., Сомани А. (2016). Оценка свойств талька после помола . Международная конференция по конденсированному состоянию и прикладной физике (Icc 2015). Материалы конференции AIP. Том. 1728. с. 020139. Бибкод : 2016AIPC.1728b0139K. дои : 10.1063/1.4946190.
  30. ^ Хардман, RFP (1982). «Меловые водоёмы Северного моря» (PDF) . Бюллетень Геологического общества Дании . 30 (3–4): 119–137. дои : 10.37570/bgsd-1981-30-12. S2CID  149452185 . Проверено 27 апреля 2021 г.
  31. ^ Сивекинг, Г. Де Г.; Буш, П.; Фергюсон, Дж.; Крэддок, Пенсильвания; Хьюз, MJ; Коуэлл, MR (август 1972 г.). «Доисторические кремневые рудники и их идентификация как источники сырья». Археометрия . 14 (2): 151–176. doi :10.1111/j.1475-4754.1972.tb00061.x.
  32. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29 октября 2013 года . Проверено 24 октября 2013 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  33. ^ Бэкон, Северная Каролина; Райан, Джорджия; Уинго, Дж. Э.; Ричардсон, Монтана; Пангалло, Т.; Бишоп, Пенсильвания (2018). «Влияние использования карбоната магния на повторяющиеся подтягивания с отягощением с открытой рукой и щипковым хватом». Международный журнал физических упражнений . 11 (4): 479–492. ПМЦ 5841679 . ПМИД  29541333. 
  34. ^ Уокер, Питер; и другие. (2005). Утрамбованная земля: рекомендации по проектированию и строительству . Брэкнелл, Англия: Строительный исследовательский центр . п. 5. ISBN 9781860817342.
  35. ^ Уитакер, Уильям (1872). Мемуары Геологической службы Великобритании . Том. 4. Лондон: Лонгманс, Грин. п. 389. ОСЛК  2531996.
  36. ^ Истон, Дэвид (1996). Дом из утрамбованной земли . Уайт-Ривер-Джанкшен, Вирджиния: Издательство Chelsea Green. п. 15. ISBN 9780930031794.
  37. ^ Содхи, GS; Каур, Дж. (сентябрь 2001 г.). «Порошковый метод обнаружения скрытых отпечатков пальцев: обзор». Международная судебно-медицинская экспертиза . 120 (3): 172–176. дои : 10.1016/S0379-0738(00)00465-5. ПМИД  11473799.

дальнейшее чтение

Викискладе есть медиафайлы по теме Мела .