Jak se tvoří prachové kameny?

Siltstone je známý mezi těžaři uhlí. Ložiska uhlí se často nacházejí mezi jejími vrstvami nebo se nacházejí na hustém pískovci a jsou nahoře pokryta prachovcem. Vrstvy tohoto minerálu jsou navíc často odděleny jílem a pískem.

Struktura prachovce je hustý a tvrdý, tmelený materiál různých barev. Při štěpení tvoří úlomky různých velikostí a tvarů s ostrými rohy.

Široce používané ve stavebních pracích.

• 1 Ložiska prachovců
• 2 Historie prachovců
• 3 Fyzikálně-chemické vlastnosti prachovců
• 4 Druhy prachovců
• 5 Magické vlastnosti prachovců
• 6 Léčivé vlastnosti prachovců
• 7 Odvětví aplikace prachovců
• 8 Siltstone barev
• 9 Umělý prachovec
• 10 Jak rozeznat pravý prachový kámen od falešného
• 11 Ceny za prachové výrobky
• 12 zajímavých faktů o prachovcích:

Ložiska prachovců

V polovině minulého století se v dolech na Krasnojarském území (Rusko) prováděla těžba prachovců. V tuto chvíli jsou doly zatopené a vzniklá jezera znemožnila přístup k ložiskům.

Nyní se prachovec těží v Republice Karelia, kde jsou lomy s ložisky tohoto minerálu. Zde se nacházejí vzorky sytě červené a fialové barvy.

Území, kde se plánuje těžba prachovce, je vždy pečlivě kontrolováno odbornými geology a poskytuje příslušné doklady o radiačním a hygienickém stavu lokality. Důvodem je rostoucí obliba prachovců v dekorativních aplikacích a potřeba dodržovat radioaktivní bezpečnost.

Historie prachovců

Z řečtiny se slovo „aleurone“ překládá jako „mouka“, to znamená, že název kamene se překládá jako „zkamenělá mouka“ nebo „moučka“.

Tvorba prachovců v přírodě je dlouhý a obtížný proces. První fáze zahrnuje spékání a zhutňování velmi jemného písku smíchaného s jílem nebo bahnem za vzniku bahna. Tento proces probíhá po miliony let, když vrstvy hornin stlačují sypké materiály a mění je na kámen.

V průběhu času se vlivem vysokých teplot a tlaku bahno mění, sloučeniny křemíku se taví a spojují do zrn, hlína také zhušťuje a tvoří bláto. Minerály se ale úplně neroztaví. Dále se vrstva prachovců zvedá v důsledku tektonického pohybu a ochlazuje se.

Ve fázi přímé těžby nerostů jsou odkryty plnohodnotné vrstvy prachovců: stmelená, zhutněná hornina šedé, černé, červenohnědé nebo nazelenalé barvy.

Fyzikálně-chemické vlastnosti prachovců

Chemické složení prachovců je mezi pískovcem a jílem. Má vyšší obsah oxidu křemičitého, ale méně oxidu hlinitého, draslíku a vody než jíl, ale ne tolik oxidu křemičitého jako pískovec. Vzácné vzorky jsou tvořeny z křemenného bahna bez nečistot. Ve většině vzorků byla také nalezena slída, chloritan, živec, uhličitany a sloučeniny železa.

Usazeniny prachovců jsou buď zemitá hmota, která snadno tvoří prášek, nebo hustá cementovaná struktura s lasturovým lomem. Struktura je vrstvená, s vlákny. Barevný rozsah minerálu je určen nečistotami, které jsou obsaženy v jeho složení. Převládají světlé odstíny: šedá, nazelenalá, nažloutlá.

Přírodní kámen je velmi cenným stavebním materiálem, protože je vysoce pevný, odolný a krásný. Ve stavebnictví se používá pro opláštění prostor.

Druhy prachovců

Na základě velikosti silikátových zrn, která tvoří prachovku, se minerál dělí na velké, malé a smíšené.

Podle cementu, který drží zrnka písku pohromadě, se rozlišují jílovité, vápno-jílovité a železité prachovce.

Podle jiné klasifikace se prachovce rozlišují:

• Pískovce – vrstvy dosahují velikosti od 200 do 500 metrů. Leží v hloubce 900 až 1100 m. Mocnost jílovité vrstvy u této odrůdy je poměrně malá, 3-7 m. Nachází se mezi vrstvami hornin 30-40 m vysokými.
• Jílovitý – při zakopání ve velké hloubce se v kameni vytvoří jílovitá adheze. Složení je smíšené, spíše jako hlína, zahrnuje hlínu, písčitou hlínu a někdy je klasifikováno jako přechodná hornina.

Magické vlastnosti prachovců

Siltstone se používá k výrobě koulí, figurek a talismanů, kterým se připisují zázračné vlastnosti při léčení nemocí a také blahodárný vliv na rodinný život.

Léčivé vlastnosti prachovců

O léčivých vlastnostech prachovců není známo téměř nic. Ale sochy a amulety založené na ní vypadají krásně a klidně. Proto se doporučuje umístit je v domě jako preventivní opatření proti potížím v oblasti fyzického a duševního zdraví.

Odvětví aplikace prachovců

Cenné odrůdy prachovců jsou ty, které se vyznačují atraktivními optickými štěpnými vlastnostmi. Díky jemnozrnné struktuře kamene se tříska nejen zdrsní, ale stane se také schopnou měnit odražené světlo. Nejoblíbenější odrůdou je siltstone, který má modrofialovou záři na obecném pozadí teplé barvy. Cenný je i druh, který při umělém osvětlení hraje barvou mořských vln.

Takové krásné prachovce jsou velmi vzácné. Nacházejí se výhradně v Karélii.

Ne tak pestré a světlé, ale odolnější prachovce se používají na zahradní cesty a dekorativní kompozice, při pokrývačských pracích, při opláštění budov a také při stavbě silnic.

Použití prachovce závisí na odolnosti odrůdy vůči povětrnostním vlivům. Některé odrůdy tedy mohou ztrácet sílu zvlhnutím nebo zmrznutím dokonce i najednou. Proto se vybírá kámen odpovídající kvality pro různé účely.

Siltstone barvy

Barevná škála prachovců zahrnuje odstíny šedé, nazelenalé, červenohnědé a žluté. Barva a síla kamene závisí na nečistotách, které jsou obsaženy v jeho složení a ovlivňují jeho použití.

Umělý prachovec

Syntetické cesty pro výrobu prachovců nebyly dosud vyvinuty.

Jak rozlišit skutečný prachový kámen od falešného

Siltstone je často zaměňován s pískovcem (na obrázku), ale jsou hustší. Navenek je velmi obtížné rozlišit sousední vrstvy pískovce a prachovce, horniny jsou si navzájem podobné, nejsou mezi nimi zřetelné přechody.

Pískovec lze od prachovce odlišit podle tvaru silikátových zrn. V pískovcích se tedy skládají ze zaoblených, zaoblených zrn písku, která byla dlouhou dobu přemisťována vodou nebo vzduchem, zatímco úlomky křemene a jiných minerálů, které tvoří prachovce, jsou hranaté a špičaté.

Navíc barva prachovců je obvykle světlejší a sytější díky obsahu jílových cementů. I když časem vlivem silně mineralizované podzemní vody na horninu původní barva vybledne. A v oblastech, kde se vyskytují železné rudy a pískovce, jsou prachovce zbarveny do červena.

Ceny za výrobky z prachovců

Šperkové kameny o váze 13-15 g jsou v ceně od 15 dolarů. Velké výrobky z prachovců jsou vzácné, vzhledem k tomu, že šířka vrstvy je obvykle 4-6 cm.

Siltové horniny se skládají převážně z úlomků o velikosti 0,01-0,1 mm.

Existují dva typy prachovců:

V prachovcích převládá křemen, chalcedon, muskovit a jílovité útvary, často je přítomna organická hmota. Jsou známy prachovcové horniny smíšeného složení. Například písčitý prachovec, pískový prachovec, prachový pískovec, prachový pískovec, prachový jíl, prachový jíl, pelitický prachovec, pelitický prachovec. V nich je název plemene uveden v závislosti na názvu převládajícího (> 50%) rozdílu. Textury, struktury, typ a složení cementu jsou v mnoha ohledech podobné pískovým horninám.

Jílovité (pelitové) horniny

Jílové horniny jsou nejdůležitější složkou klastických hornin. Hlavní složkou v nich je jeden nebo více jílových minerálů a jemně rozptýlený (částice menší než 0,01 mm) klastický materiál zvaný pelit. Kromě toho kompozice obsahuje také úlomky slínů, písků, kalcitů a dalších složek.

Jílové minerály se podle složení, struktury a vlastností dělí do následujících skupin:

– smíšené vrstvy (MLF).

Všechny patří k typu vrstvených silikátů.

Chemické složení jílových hornin je různorodé, ale kyslík, křemík a hliník tvoří nejméně 80 % objemu všech chemických prvků.

Jíly mají následující soubor vlastností a charakteristik, které je odlišují od obecné řady klastických hornin:

– schopnost absorbovat vlhkost s výrazným zvětšením objemu (bobtnání). To se týká především montmorillonitů. Jílové útvary jsou zdrojem značné části komplikací při vrtání studní;

– nevýznamná propustnost. Tato vlastnost byla důvodem pro vznik lapačů ropy a plynu – unikátních sít pro tekutiny migrující ze zdrojových hornin.

Montmorillonitové jíly se často používají k výrobě vrtných kapalin.

Při procesu metamorfózy se jíly pod vlivem vysokých teplot a tlaků vysoce zhutňují a přeměňují na kaly.

Bahenní kameny ztrácejí schopnost nasáknout a stát se plastickou. Jejich porozita během metamorfózy klesá z 50-70 % na 10 % nebo méně. Minerální složení mudstones zahrnuje hydroslídy, chloritany a SSO.

Konečnou fází přeměny jílů na metamorfované horniny je vznik břidlic, převážně jílovitých.

Chemogenní a biogenní horniny

Chemogenní a biogenní horniny hrají důležitou roli ve struktuře ropných a plynových polí.

Chemogenní horniny jsou produkty chemických reakcí, vznikají především srážením solí z vodných roztoků nebo vznikly v důsledku chemických reakcí probíhajících v zemské kůře.

Chemogenní horniny se dělí do následujících skupin:

Uhličitanové horniny jsou široce zastoupeny v úsecích uhlovodíkových ložisek.

Především jsou to vápence, dolomity, opuky, křída a smíšené vápno-dolomitové útvary.

Nejběžnější jsou vápence. Skládají se převážně z kalcitu (CaCO₃), stejně jako nečistoty ve formě jílového materiálu, uhličitanu hořečnatého, písku a prachových částic.

Vápenec dobře interaguje s kyselinou chlorovodíkovou, proto je kyselé ošetření spodní zóny produkčního souvrství (BZP), složené z vápenců nebo jiných hornin vápencementem nebo s příměsí vápenců, jednou z nejúčinnějších metod čištění BZP.

Dolomity jsou také hojně zastoupeny v horninách ropných a plynových polí. Skládají se převážně z minerálu dolomit (CaMg(CO₃)₂), stejně jako kalcit, úlomky, sádra, anhydrit. Nejběžnější jsou dolomity chemogenní, méně často biogenní a klastické. Opuka je hornina středního složení, zaujímá místo mezi vápencem a jíly. 25-75 % opuky je zastoupeno kalcitem, zbytek jsou jílovité horniny.

Solné horniny jsou také důležitou součástí sedimentárních horninových masivů. Skládají se ze síranů nebo chloridů sodíku, vápníku, draslíku, hořčíku. Hlavní minerály solných hornin jsou následující: sádrovec (CaSO₄ · 2N₂O), anhydrit (CASO₄), halit (NaCl), sylvit (KCl), karnallit (KCl MgCl₂ 6H₂0), mirabilit (Na₂SO₄ 10H₂O). Solné horniny zpravidla obsahují jako nečistoty jíl a dolomit.

Nejběžnější solnou horninou je kamenná sůl, která se skládá z halitu. Mezi vlastnosti halitu, kromě nízké hustoty, tvrdosti a pevnosti, stojí za zmínku schopnost stát se plastickou a „tekoucí“ při vysokých tlacích a teplotách. Vrtání v geologických úsecích, které obsahují halit a další soli s jílovými nečistotami, vede k významným komplikacím a nehodám.

Méně časté jsou solné horniny, jako je sylvinit, karnallit, stejně jako sádrovec a anhydrit. Je třeba poznamenat, že kromě vlastností uvedených výše mají solné horniny nízkou (téměř nulovou) propustnost, proto jsou přírodní lapače ropy a plynu migrující podél úseku často tvořeny solnými horninami. To se týká především volných pastí.

Kromě toho solná hornina nemá schopnost unést tíhu, jako obvykle horniny, takže tlak rovnající se váze nadložních hornin se přenáší na podložní sedimenty a vyvíjí v nich abnormálně vysoký tlak, což často komplikuje proces vrtání studny.

Křemičité sedimentární horniny se skládají z oxidu křemičitého, opálu a chalcedonu. Jsou to především diatomity, tripoli, jaspis a pazourek a opoka. Hlinité (hlinité) horniny jsou zastoupeny především laterity a bauxity. Posledně jmenované jsou hliníkové rudy.

Biogenní (organogenní) horniny se často nazývají horniny organického původu, to znamená, že hlavními složkami jsou zbytky rostlinných a živočišných organismů a klastické, jílové a koloidní útvary jako nečistoty.

Vápence biogenního původu tvoří zbytky zachovalých schránek foraminifer, ústřic, ramenonožců, plžů, pelekypodů, korálů, řas, stmelených kalcitem. Mezi nimi jsou známé útesové vápence, vytvořené z korálů, řas, měkkýšů, foraminifer atd.

Křída je převážně (až 70-80%) složena z organického materiálu, jehož hlavní objem zaujímají zbytky vápenatých řas.

Biogenní dolomity jsou v geologických řezech vzácné.

Vulkanogenně-sedimentární horniny

Jedná se o útvary středního složení mezi vulkanickými a sedimentárními horninami.

Například tufitové horniny obsahují vulkanický materiál v objemu 50-90% a klastická část obsahuje 10-50%. V tufitových horninách se poměr blíží opačnému: vulkanogenní horniny – 10 – 50 % a klastické horniny – 50 – 90 %.

Metamorfované horniny

Metamorfované horniny vznikají jako výsledek významného zpracování dříve vzniklých vyvřelých, sedimentárních a metamorfovaných hornin. Své jméno dostaly z řeckého slova „metamorfóza“ – transformace.

V metamorfovaných horninách vyzdvižených tektonickými procesy do horních zón zemské kůry lidé těží zlato, uran, železo, wolfram, molybden, ale i stavební a obkladové materiály.

Metamorfované horniny se zřídka vyskytují v ropných a plynových polích. Zpravidla se jedná o horniny krystalického základu (základu) geologických platforem.

K metamorfizaci hornin dochází vlivem tektonických procesů na zemskou kůru. S postupným ponořováním hornin do hloubky stoupá teplota, zvyšuje se všestranný a boční jednostranný tlak. S rostoucím tlakem dochází v horninách, zejména sedimentárních, k dehydrataci. Vznikají obrovské objemy hlubinných roztoků, které se pohybují z zón vysokých teplot a tlaků nahoru do horninového masivu. Migrace roztoků a plynů vede k chemickému působení na minerály a tvorbě nových chemických sloučenin.

Minerály metamorfovaných hornin jsou v mnoha ohledech podobné minerálům vyvřelých hornin, protože obě vznikají za podmínek vysokého tlaku a teploty. Jedná se o křemen, živce, slídu.

Minerály v sedimentárních horninách podléhají chemickému působení za podmínek vysokého tlaku a teploty a přeměňují se na jiné minerály nebo rekrystalizují. Například uhličitany bez nečistot se promění v mramor. Výjimkou jsou klastické minerály jako křemen, živce a biotit.

Fyzikální a mechanické vlastnosti hornin, které tvoří horninový masiv, mají významný vliv na volbu provedení vrtu, nástrojů pro těžbu hornin, způsobu otevírání produktivních útvarů, jakož i na volbu typu a vlastností vrtání. a injektážní kapaliny.

Důlní inženýr pro vrtání ropných a plynových vrtů musí znát vlastnosti hornin nejen pro správnou volbu techniky výstavby vrtů, ale také technologie vrtání, zejména režimu vrtání. Musí kontrolovat vlastnosti hornin na stěnách vrtané studny, aby zabránil pádům horniny v otevřené díře, vodním plynům a olejům a únikům formovacích tekutin a aby zabránil nehodám s pažnicemi.

Geofyzikální výzkum prováděný ve vrtech je důležitý pro proces vrtání, proto pro efektivní interpretaci materiálů těchto studií musí důlní inženýr znát akustické, elektrické, magnetické a radiační vlastnosti hornin.