Шлак — это пирокластическая , сильно пористая , темноокрашенная вулканическая порода, образованная выбросом из вулкана в виде расплавленного сгустка и охлажденная на воздухе с образованием дискретных зерен, называемых обломками . [1] [2] Обычно она темного цвета (коричневая, черная или пурпурно-красная) и имеет базальтовый или андезитовый состав. Шлак имеет относительно низкую плотность , так как он пронизан макроскопическими эллипсоидальными пузырьками (газовыми пузырьками), но в отличие от пемзы , шлак всегда имеет удельный вес больше 1 и тонет в воде.
Шлак может образовываться как часть потока лавы, как правило, вблизи его поверхности, или как фрагментарные выбросы ( лапилли , блоки и бомбы), например, при стромболианских извержениях , которые образуют крутобокие конусы шлака , также называемые шлаковыми конусами . [1] Отверстия или пузырьки шлака образуются, когда газы, растворенные в исходной магме, выходят из раствора при ее извержении, создавая пузырьки в расплавленной породе, некоторые из которых застывают на месте по мере того, как порода остывает и затвердевает. Большая часть шлака состоит из стекловидных фрагментов и может содержать фенокристаллы . Образец из Йемена в основном состоял из вулканического стекла с несколькими цеолитами (например, клиноптилолитом ). [3]
Геологический термин шлак является синонимом и взаимозаменяем с scoria , хотя в научной литературе предпочтение отдается scoria . [2] [4] Слово происходит от греческого σκωρία, skōria , ржавчина. В более ранней терминологии scoria обычно определялся диапазоном размеров, например, от 2 до 24 мм (от 0,079 до 0,945 дюйма) в диаметре, но ни цвет, ни состав обычно не были частью определения. [ 5] [6] В 1980-х годах диапазон размеров исчез из определения, и было добавлено требование, чтобы scoria был черного или красноватого цвета и/или мафического состава. [1]
Scoria отличается от пемзы , другой везикулярной вулканической породы, тем, что имеет более крупные везикулы и более толстые стенки везикул, и, следовательно, более плотный. Разница, вероятно, является результатом более низкой вязкости магмы, что позволяет быстро диффузировать летучие вещества, расти пузырькам, коалесценции и взрываться.
Когда поднимающаяся магма сталкивается с более низким давлением, растворенные газы могут выделяться и образовывать пузырьки. Некоторые пузырьки захватываются, когда магма остывает и затвердевает. Пузырьки обычно небольшие, сфероидальные и не сталкиваются друг с другом; вместо этого они открываются друг в друга с небольшим искажением.
Вулканические конусы шлака могут оставаться после извержений, обычно образуя горы с кратером на вершине. Примером может служить Маунгарей в Окленде , Новая Зеландия , который, как и Те Татуа-а-Риукиута на юге того же города, интенсивно разрабатывался. Квинкан, уникальная разновидность шлака, добывается на горе Квинкан в Крайнем Северном Квинсленде , Австралия .
Шлак используется для различных целей. Его обычно добывают для использования в качестве насыпного строительного заполнителя в Европе , на юго-западе США и в Японии . Другое важное применение шлаков — производство бетона и шлакоблоков .
Scoria также используется в строительстве гибких, долговечных дорожных полотен из-за его высокой прочности и больших углов внутреннего трения. Благодаря своим хорошим изоляционным свойствам такие дорожные полотна защищают грунт под ними от морозного пучения и тепловой деформации. [7] Он также применяется в качестве вспомогательного средства для тяги на обледенелых и заснеженных дорогах, а также вокруг нефтяных скважин для уплотнения грязи, образующейся при движении тяжелых грузовиков.
Scoria используется в садоводстве. Поскольку он может удерживать воду в своих пузырьках и в поровом пространстве между зернами в агрегатах, он может улучшить водоудерживающую способность почв для посадки. При сортировке по определенным размерам и плотной упаковке он также является эффективным барьером против вредителей, прокладывающих туннели, таких как термиты. [7] Его яркие цвета и водоудерживающие свойства могут сделать его привлекательным для ландшафтных и дренажных работ. [8]
Окалина может использоваться для высокотемпературной изоляции, например, в газовых грилях для барбекю. [9]
Древние римляне использовали шлак в качестве строительного заполнителя, что является одним из самых ранних промышленных применений вулканических пород. [7] На острове Рапа-Нуи / Пасхи карьер Пуна-Пау был источником красноватого шлака, который использовался для вырезания пукао (хохолков) для знаменитых статуй моаи и даже для основных тел некоторых моаи .
Медиа, связанные с Scoria на Wikimedia Commons