Мыльный камень (также известный как стеатит или мыльная скала ) — это тальковый сланец , который является типом метаморфической породы . Он состоит в основном из богатого магнием минерала талька . Он производится путем динамотермического метаморфизма и метасоматоза , которые происходят в зонах субдукции , изменяя породы под воздействием тепла и давления, с притоком жидкостей, но без плавления. Он был средством резьбы на протяжении тысяч лет.
Определения терминов «стеатит» и «тальковый камень» различаются в зависимости от области изучения. В геологии стеатит — это горная порода, которая в значительной степени состоит из талька. В горнодобывающей промышленности стеатит определяется как высокочистая тальковая порода, которая подходит для производства, например, изоляторов ; более низкие сорта минерала можно назвать просто « тальковой породой ». Стеатит может использоваться как в кусках («блочный стеатит», «лавовый стеатит», «лавовый тальк»), так и в измельченном виде. В то время как геологи логично будут использовать «стеатит» для обозначения обеих форм, в промышленности «стеатит» без дополнительных уточнений обычно означает стеатит, который либо уже измельчен, либо будет использоваться в измельченном виде в будущем. Если измельченный стеатит спрессовать в блоки, то их называют «синтетическим блочным стеатитом», «искусственным блочным стеатитом» или «искусственным лавовым тальком». [1]
В промышленном применении тальковый камень относится к блочному камню , который состоит из амфибол-хлорит-карбонат-тальковой породы, тальк-карбонатной породы или просто тальковой породы и продается в виде распиленных плит . «Молотый тальковый камень» иногда обозначает молотые отходы производства плит. [1]
Петрологически тальковый камень состоит преимущественно из талька с различным количеством хлорита и амфиболов (обычно тремолита , антофиллита и куммингтонита , отсюда его устаревшее название магнезиокуммингтонит), а также следов второстепенных оксидов железа и хрома . Он может быть сланцеватым или массивным . Мыльный камень образуется в результате метаморфизма ультраосновных протолитов (например, дунита или серпентинита ) и метасоматоза кремнистых доломитов .
По массе «чистый» стеатит состоит примерно на 63,37% из кремнезема , на 31,88% из магнезии и на 4,74% из воды. [2] Он обычно содержит небольшие количества других оксидов, таких как CaO или Al 2 O 3 .
Пирофиллит , минерал, очень похожий на тальк, иногда называют мыльным камнем в общем смысле, поскольку его физические характеристики и промышленное применение схожи, [3] и потому что он также широко используется в качестве материала для резьбы. Однако этот минерал обычно не имеет такого мыльного ощущения, как мыльный камень.
Мыльный камень относительно мягок из-за высокого содержания талька — тальк имеет определяющее значение 1 по шкале твердости Мооса . Более мягкие сорта могут напоминать мыло при прикосновении, отсюда и название. Для мыльного камня не указано фиксированной твердости, поскольку количество содержащегося в нем талька сильно варьируется: от 30% для архитектурных сортов, таких как те, которые используются для столешниц, до 80% для сортов для резьбы.
Мыльный камень легко резать, он также прочен, термоустойчив и обладает высокой теплоаккумулирующей способностью. Поэтому его использовали для приготовления пищи и обогревательного оборудования на протяжении тысяч лет. [4]
Мыльный камень часто используется в качестве изолятора для корпусов и электрических компонентов из-за его прочности и электрических характеристик, а также потому, что его можно прессовать в сложные формы перед обжигом. Мыльный камень претерпевает превращения при нагревании до температур 1000–1200 °C (1830–2190 °F) в энстатит и кристобалит ; по шкале Мооса это соответствует увеличению твердости до 5,5–6,5. [5] Полученный материал, тверже стекла, иногда называют «лавой». [6]
Древнеегипетские скарабеи- печати и амулеты чаще всего изготавливались из глазурованного стеатита. [7] Йоруба из Западной Нигерии использовали мыльный камень для нескольких статуй, особенно в Эсие , где археологи обнаружили сотни мужских и женских статуй размером примерно в половину натуральной величины. Йоруба из Ифе также изготовили миниатюрный обелиск из мыльного камня с металлическими штифтами, называемый «посох Оранмияна ».
Добыча талькового камня в Табаке, Кения, происходит в относительно неглубоких и доступных карьерах в близлежащих районах Самета, Ньябигеге и Бомваре. [8] В то время они были открыты для всех, при условии, что у них были для этого трудовые ресурсы. Это в основном означало, что мужчины занимались добычей, поскольку они были хранителями общинных земель, то есть родовых земель в Риамосиоме, Итумбе, Ньятике и т. д. [9]
Коренные американцы использовали тальковый камень с позднего архаического периода. В архаический археологический период (8000–1000 гг. до н. э.) из талькового камня изготавливали миски, плиты для приготовления пищи и другие предметы. [10] Использование тальковых сосудов для приготовления пищи в этот период объяснялось термическими свойствами породы; по сравнению с глиняными или металлическими контейнерами, тальковый камень сохраняет тепло более эффективно. [11] Использование талькового камня в культурах коренных американцев продолжается и по сей день. Позже другие культуры вырезали из талькового камня курительные трубки , и эта практика продолжается и по сей день. Низкая теплопроводность талькового камня позволяет курить долгое время без неприятного нагрева трубки. [12]
Коренные народы Арктики традиционно использовали тальковый камень для резьбы как практических предметов, так и произведений искусства. Куллик , тип масляной лампы, вырезается из талькового камня и используется народами инуитов и Дорсета . [13] Масляные лампы из талькового камня указывают на то, что эти люди имели легкий доступ к маслам, полученным из морских млекопитающих. [14]
В современный период мыльный камень широко используется для резьбы в искусстве инуитов . [15]
В Соединенных Штатах добываемый в местных карьерах тальковый камень использовался для изготовления надгробий в 19 веке на северо-востоке Джорджии , вокруг Далонеги и Кливленда в качестве простых полевых камней и могил с выемками и выступами.
В Канаде тальковый камень добывался в арктических регионах, таких как западная часть залива Унгава и Аппалачская горная система у Ньюфаундленда. [16]
Древний торговый город Тепе Яхья на юго-востоке Ирана был центром производства и распространения мыльного камня в V-III тысячелетиях до н. э. [17]
Мыльный камень использовался в Индии в качестве материала для скульптур, по крайней мере, со времен империи Хойсала , Западной империи Чалукья и, в некоторой степени, империи Виджаянагара . [18]
Еще раньше стеатит использовался в качестве подложки для печатей Индо-Хараппской империи . [19] [20] После сложной резьбы икон и (еще нерасшифрованных) символов печати нагревали до температуры выше 1000 °C (1830 °F) в течение нескольких дней, чтобы сделать их твердыми и прочными для изготовления готовых печатей, используемых для создания оттисков на глине.
В Китае в период Весны и Осени (771–476 гг. до н. э.) мыльный камень использовался для изготовления церемониальных ножей. [21] Мыльный камень также использовался для вырезания китайских печатей .
Мыльный камень использовался в качестве пишущего карандаша в Мьянме еще в языческий период XI века. После этого он все еще использовался в качестве карандаша для письма на черном парабаике до конца периода Мандалая (XIX век).
Трубки и декоративные резные фигурки местных животных были сделаны из мыльного камня австралийским художником -аборигеном Эрликилийкой ( ок. 1865 – ок. 1930 ) в Центральной Австралии . [22]
Минойская цивилизация на Крите использовала тальковый камень. В Кносском дворце был найден стол для возлияний из стеатита . [23] тальковый камень относительно распространен в Северной Европе. Викинги вытесывали тальковый камень непосредственно из каменной поверхности, формировали из него горшки для приготовления пищи и продавали их дома и за рубежом. [24] На Шетландских островах есть свидетельства того, что эти сосуды использовались для обработки морских и молочных жиров. [25] Несколько сохранившихся средневековых зданий в Северной Европе построены из талькового камня, среди них Нидаросский собор . [4]
В наше время талькохлорит чаще всего используется в архитектуре, например, для изготовления столешниц, напольной плитки, душевых кабин и внутренних поверхностей.
Мыльный камень иногда используется для строительства каминных обрамлений, облицовки дровяных печей , [26] [27] и как предпочтительный материал для дровяных каменных печей, поскольку он может поглощать, хранить и равномерно излучать тепло благодаря своей высокой плотности и содержанию магнезита (MgCO 3 ). [26] [27] Он также используется для столешниц и плитки для ванной комнаты из-за простоты обработки материала и его свойства как «тихого камня». Выветренный или состаренный вид появляется естественным образом с течением времени по мере усиления патины.
Мыльный камень можно использовать для создания форм для литья предметов из мягких металлов, таких как олово или серебро . Мягкий камень легко режется и не разрушается при нагревании. Гладкая поверхность мыльного камня позволяет легко извлекать готовый предмет.
Сварщики и производители используют тальковый камень в качестве маркера из-за его устойчивости к теплу; он остается видимым при воздействии тепла. Он также много лет используется швеями, плотниками и другими мастерами в качестве инструмента для маркировки, поскольку его отметки видны, но не постоянны.
Устойчивость к нагреванию сделала стеатит пригодным для изготовления наконечников газовых горелок, свечей зажигания и электрических распределительных щитов. [6]
Стеатитовая керамика представляет собой недорогой двухосный фарфор номинального состава (MgO) 3 (SiO2 ) 4 . [ 28] Стеатит в основном используется из-за его диэлектрических и теплоизоляционных свойств в таких изделиях, как плитка, подложки, шайбы, втулки, шарики и пигменты. [29] Он также используется для высоковольтных изоляторов, которые должны выдерживать большие механические нагрузки, например, изоляторы мачтовых радиаторов .
Мыльный камень продолжает использоваться для резьбы и скульптур художниками и коренными народами. В Бразилии, особенно в штате Минас-Жерайс , обилие шахт по добыче мыльного камня позволяет местным ремесленникам изготавливать горшки, сковородки, бокалы для вина, статуэтки, шкатулки для драгоценностей, подставки и вазы из мыльного камня. Эти изделия ручной работы обычно продаются на уличных рынках, которые можно найти в городах по всему штату. В некоторых из старейших городов, в частности, в Конгоньясе , Тирадентисе и Ору-Прету , некоторые из их улиц все еще вымощены мыльным камнем с колониальных времен.
Архитектурный тальковый камень добывают в Канаде, Бразилии, Индии и Финляндии, а затем импортируют в Соединенные Штаты. [30] Активные североамериканские рудники включают один к югу от Квебека , где продукция продается компанией Canadian Soapstone, рудники Treasure и Regal в округе Биверхед , штат Монтана , где добывается компанией Barretts Minerals Company, и еще один в центральной Вирджинии, где добывается компанией Alberene Soapstone Company.
Добыча полезных ископаемых для удовлетворения мирового спроса на тальковый камень угрожает среде обитания индийских тигров. [31]
Мыльные камни можно положить в морозильник и позже использовать вместо кубиков льда для охлаждения алкогольных напитков без разбавления. Иногда их называют камнями для виски, они были впервые представлены около 2007 года. [32] Большинство камней для виски имеют полуполированную отделку, сохраняющую мягкий вид натурального мыльного камня, в то время как другие имеют высокую степень полировки.
Люди могут подвергаться воздействию пыли мыльного камня на рабочем месте через вдыхание и контакт с кожей или глазами. Воздействие выше безопасных пределов может привести к таким симптомам, как кашель , одышка , цианоз , хрипы и легочно-сердечная недостаточность . Из-за потенциального присутствия тремолита и кристаллического кремнезема в пыли следует принять меры предосторожности, чтобы избежать профессиональных заболеваний, таких как асбестоз , силикоз , мезотелиома и рак легких . [33]
Управление по охране труда и здоровья установило допустимый предел воздействия ( допустимый предел воздействия ) для талькового камня на рабочем месте в размере 20 миллионов частиц на кубический фут в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт охраны труда и здоровья установил рекомендуемый предел воздействия в размере 6 мг/м 3 общего воздействия и 3 мг/м 3 респираторного воздействия в течение 8-часового рабочего дня. При уровнях 3000 мг/м 3 тальковый камень становится непосредственно опасным для жизни и здоровья . [34]
Местные названия мыльного камня различаются: в Вермонте используется «гравий», в Джорджии различают «белозернистый» и «темнозернистый» тальк, а в Калифорнии есть «мягкий», «твердый» и «синий» тальк. [35] Также:
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )