Kluczowe fakty, które należy wiedzieć o łupku skalnym

Geologia, skład i zastosowania

Łupek jest powszechną skałą osadową, znaną z tego, że łuszczy się na arkusze. Gary Ombler / Getty Images

Łupek jest najczęstszy skała osadowa , co stanowi około 70 procent skał znalezionych w skorupie ziemskiej. Jest to drobnoziarnista klastyczna skała osadowa wykonana ze sprasowanego mułu składającego się z gliny i drobnych cząstek kwarcu, kalcytu, miki, pirytu, innych minerałów i związki organiczne . Łupki występują na całym świecie wszędzie tam, gdzie woda istnieje lub raz płynęła.

Kluczowe dania na wynos: Łupki

• Łupki to najpowszechniejsza skała osadowa, stanowiąca około 70 procent skał w skorupie ziemskiej.
• Łupek to drobnoziarnista skała wykonana z ubitego mułu i gliny.
• Cechą charakterystyczną łupków jest jego zdolność do rozbijania się na warstwy lub rozszczepiania.
• Łupki czarne i szare są powszechne, ale skała może występować w dowolnym kolorze.
• Łupki są ważne z handlowego punktu widzenia. Służy do produkcji cegieł, ceramiki, płytek i cementu portlandzkiego. Z łupków naftowych można wydobywać gaz ziemny i ropa naftowa.

Jak powstają łupki

siur / Getty Images

Łupki powstają poprzez zagęszczanie z cząstek znajdujących się w wolnej lub spokojnej wodzie, takiej jak delty rzek, jeziora, bagna lub dno oceanu. Cięższe cząsteczki opadają i formują się piaskowiec i wapień , podczas gdy glina i drobny muł pozostają zawieszone w wodzie. Z biegiem czasu sprasowany piaskowiec i wapień zamieniają się w łupki. Łupek zwykle występuje w postaci szerokiego arkusza o grubości kilku metrów. W zależności od położenia geograficznego mogą również tworzyć się formacje soczewkowe. Czasami ślady zwierząt , skamieniałości , a nawet ślady kropel deszczu zachowane są w warstwach łupków.

Skład i właściwości

Kristin Piljay / Getty Images

Glina klasty lub cząstki w łupkach mają średnicę mniejszą niż 0,004 milimetra, więc struktura skały staje się widoczna dopiero w powiększeniu. Glina pochodzi z rozkładu skaleń . Łupek składa się w co najmniej 30 procentach z gliny, w różnych ilościach kwarc , skaleń, węglany, tlenki żelaza i materia organiczna. Łupki bitumiczne lub bitumiczne również zawierają kerogen , mieszanina węglowodorów z martwych roślin i zwierząt. Łupki są klasyfikowane na podstawie zawartości minerałów. Występują łupki krzemionkowe (krzemionka), wapienne (kalcyt lub dolomit), limonitowe lub hematytowe (minerały żelazne), węglowe lub bitumiczne (związki węgla) oraz fosforanowe (fosforanowe).

Kolor łupka zależy od jego składu. Łupek z wyższą zawartością węgla organicznego ma zwykle ciemniejszy kolor i może być czarny lub szary. Obecność związków żelazowych daje łupki czerwone, brązowe lub fioletowe. Żelazo żelazawe daje łupki czarne, niebieskie i zielone. Łupki zawierające dużo kalcytu są zwykle jasnoszare lub żółte.

Wielkość ziarna i skład minerałów w łupku determinują jego przepuszczalność, twardość i plastyczność. Ogólnie łupek jest rozszczepialny i łatwo dzieli się na warstwy równoległe do płaszczyzny złoża, która jest płaszczyzną osadzania płatków gliny. Łupek jest płytkowy , co oznacza, że ​​skała składa się z wielu cienkich warstw, które są ze sobą połączone.

Zastosowania komercyjne

Grandriver / Getty Images

Łupek ma wiele zastosowań komercyjnych. Jest materiałem źródłowym w przemyśle ceramicznym do produkcji cegieł, płytek i ceramiki. Łupek używany do wyrobu ceramiki i materiałów budowlanych wymaga niewielkiej obróbki poza kruszeniem i mieszaniem z wodą.

Kruszenie łupku i podgrzanie go wapieniem daje cement dla budownictwa. Ciepło odprowadza wodę i rozbija wapień na tlenek wapnia i dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla jest tracony jako gaz, pozostawiając tlenek wapnia i glinę, które twardnieją po zmieszaniu z wodą i wysuszeniu.

Przemysł naftowy wykorzystuje szczelinowanie do wydobywania ropy naftowej i gazu ziemnego z łupków naftowych. Szczelinowanie polega na wtryskiwaniu cieczy pod wysokim ciśnieniem do skały w celu wypchnięcia cząsteczek organicznych. Wysokie temperatury i specjalne rozpuszczalniki usuwają węglowodory, co prowadzi do powstawania produktów odpadowych, które budzą obawy o wpływ na środowisko.

Łupki, łupki i łupki

wersz / Getty Images

Do połowy XIX wieku termin „ łupek często określany jako łupek, łupek, oraz łupek. Zgodnie z tradycją, górnicy pod ziemią wciąż mogą odnosić się do łupków łupkowych. Te skały osadowe mają ten sam skład chemiczny i mogą występować razem. Początkowa sedymentacja cząstek tworzy piaskowiec i mułowiec. Łupki powstają, gdy mułowiec staje się laminowany i rozszczepialny. Jeśli łupek zostanie poddany działaniu ciepła i ciśnienia, może: metamorfoza w łupek. Łupek może stać się fyllitem, potem łupkiem i ostatecznie gnejsem.

Źródła

• Blatt, Harvey i Robert J. Tracy (1996) Petrologia: magmowe, osadowe i metamorficzne (2nd ed.). Freeman, s. 281–292.
• HD Holandia (1979). „Metale w czarnych łupkach – ponowna ocena”. Geologia ekonomiczna. 70 (7): 1676–1680.
• JD Vine i E.B. Tourtelot (1970). „Geochemia złóż czarnych łupków – raport podsumowujący”. Geologia ekonomiczna. 65 (3): 253–273.
• RW Raymond (1881) „Łupek” w . Słowniczek terminów górniczych i hutniczych Amerykański Instytut Inżynierów Górnictwa.