47. Происхождение и применение силикатов

Происхождение (генезис)

Эндогенное, главным образом магматическое (пироксены, полевые шпаты), они также характерны для пегматитов (слюды, турмалин, берилл и др.) и скарнов (гранаты, волластонит). Широко распространены в метаморфических породах — сланцах и гнейсах (гранаты, дистен, хлорит). Силикаты экзогенного происхождения представляют собой продукты выветривания или изменения первичных (эндогенных) минералов (каолинит, глауконит, хризоколла)

5. Применение и искусственное происхождение силикатов

Без силикатных материалов - различных видов цемента, бетона, шлакобетона, керамики, стекла, покрытий в виде эмалей и глазурей едва ли можно представить себе нашу повседневную жизнь. Масштабы производства силикатных материалов представляются внушительными цифрами.

Наиболее древними силикатными материалами являются керамические, получаемые из глин и их смесей с различными минеральными добавками, обожженными до камневидного состояния. В древнем мире керамические изделия были распространены по всей территории Земли. Со второй половины XIX века и до настоящего времени индустриальная керамическая промышленность неизмеримо расширила выпуск и ассортимент керамики. Универсальную классификацию керамик создать трудно, но можно выделить следующие типы.

1. Благодаря экономичности производства, высоким физико-механическим и художественно-декоративным качествам, керамические материалы широко используются как строительные и декоративные. Это кирпич, пустотелые блоки для стен, перегородок, перекрытий, облицовочные плитки, изразцы, терракотовые и майоликовые детали в архитектуре, канализационные и дренажные трубы.

2. Огнеупорная керамика используется в производстве металлов, цемента, стекла, для кладки высокотемпературных печей, футеровки их внутренних поверхностей.

3. Химически стойкие керамики заменяют или защищают металлы в производствах, связанных с агрессивными средами, например в химической промышленности.

4. Тонкая керамика включает в себя изделия из фарфора и фаянса. К ним относятся бытовая и химическая посуда, художественные изделия, изоляторы разных типов.

48. Каустобиолиты.

Каустобиоли́ты (от греч. καυστός — «горючий», βίος — «жизнь» и λίθος — «камень») — горючие полезные ископаемые органического происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных, реже животных, организмов под воздействием геологических факторов. Термин впервые предложен немецким учёным Г. Потонье в 1888 г., разделившим каустобиолиты по происхождению на 3 группы: сапропелиты, гумиты и липтобиолиты. В настоящее время по условиям образования делятся на каустобиолиты угольного ряда (торф, ископаемые угли, горючие сланцы, янтарь), сингенетичные осадкообразованию, и каустобиолиты нефтяного и нафтоидного ряда (природные битумы: нефти, мальты, асфальты, озокерит, природный газ и др.), миграционные, эпигенетичные осадкообразованию.

Наука, изучающая свойства этих ископаемых, условия образования и залегания, а также проблемы их добычи и переработки называется геологией каустобиолитов.

Гумусовые каустобиолиты

Образуются из гомогенезирующихся (однородных) скоплений остатков высших растений (корни, кора, листья, ветви, стволы). К ним относятся торф, бурый и каменный уголь, антрацит. Это продукты единого ряда преобразования органического вещества растительного происхождения в диагенезе, катагенезе и метагенезе. Из остатков водорослей, низших растений могут образоваться редко встречающиеся сапропелевые угли.

Растительный материал в процессе формирования каустобиолитов гумусового ряда подвергается разложению в условиях обилия влаги, резко ограниченного доступа кислорода или без него (на дне озер, в болотах), и перекрывается вышележащей толщей осадков. В результате органическая масса углефицируется, уплотняется, превращается в твердое вещество, в нем уменьшается содержание кислорода и водорода, возрастает содержание углерода. В зависимости от условий захоронения органики и углеобразования ход процесса может изменяться, что сказывается на типовых особенностях конечного продукта.

Липтобиолиты

Липтобиолиты – редкая разновидность углей, не имеющая промышленного значения. Они образованы наиболее стойкими компонентами высших растений, не подверженных разложению: оболочки спор, кутикулы (тонкая пленка на эпидерме листьев, молодых стеблей), кора, скопления смолы. В зависимости от преобладающей компоненты растительной ткани липтобиолиты подразделяются на кутикуловые, споровые и другие разновидности. Липтобиолиты встречаются в виде линз и прослоев среди бурых, каменных углей. Они отличаются повышенным содержанием водорода и летучих веществ.

Сапропелиты

Сапропелиты представляют собой каустобиолиты, органический материал которых содержит очень мало остатков наземных растений. Образуются они за счет углефикации скоплений низших одноклеточных водорослей и состоят из остатков клеточной ткани, спор, кутикулы, а также из основной сапропелевой (битумной) и гумусовой массы желтоватого, бурого, зеленоватого цвета. Залегают в виде прослоев среди гумусовых углей, очень редко в виде самостоятельных пластов. Сапропелиты отличаются высоким содержанием летучих (до 90% органической массы), водорода (7-12%) и первичного дегтя. Они подразделяются на сапропелевые угли и собственно сапропель.

Сапропель это современный гелеобразный черный осадок, накапливающийся на дне болот и озер и состоящий из гниющих в анаэробной среде остатков водорослей. Сапропелевые угли подразделяются на 2 типа: кеннель и богхед. Кеннель представляет собой серый матовый сапропелит, легко загорающийся от спички. В основной массе рассеяны водоросли и споры. Богхед – массивный матовый однородной структуры светло- и темно-коричневого цвета, либо серый, зеленовато-бурый. Для богхедов характерен повышенный выход водорода и первичного дегтя. Сапропелиты являются ценным сырьем для газовой и химической промышленности.