Полезное ископаемое мел применяемое во многих сферах человеческой деятельности

4.1

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 21.

4.1

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 21.

В представлении людей все горные породы твёрдые, прочные, тяжёлые. Однако некоторые из них можно растереть пальцами. К таким породам относится мел. Его месторождения встречаются повсеместно, а белые меловые скалы — популярный туристический объект. Что такое мел, описание его свойств, где используется, рассмотрим в статье.

Что такое мел?

Мел относится к горным породам, образованным благодаря деятельности морских организмов. Это известковые водоросли и микроскопические одноклеточные существа фораминиферы, которые строили раковины из соли кальция, забирая её из морской воды.

Рис. 1. Фораминиферы.

Происхождение мела объясняет его состав: раковинки фораминифер, кусочки известковых водорослей, в качестве примеси встречаются зёрна кварца, глинистый материал, соединения металлов. В породе наблюдаются крупные раковины моллюсков.

Наиболее активно меловые отложения формировались в промежутке 66–145 млн лет назад. Геологи назвали это время меловым периодом.

Особенности возникновения

Примерно восемьдесят тысяч лет назад, когда, по предположениям историков, планета была населена всевозможными видами динозавров, в море жили миллионы моллюсков, имеющие панцирь. Именно они заложили основы формирования меловых залежей, которые сейчас повсеместно добываются и используются современным человеком.

Происходило формирование кальцийсодержащего вещества, находящегося в панцирях и раковинах морских существ, благодаря наличию растворенного кальция в воде и особенностей физиологии упомянутых моллюсков. Когда эти моллюски прекращали свое существование, с течением времени на дне соленых водоемов появлялись толстые слои меловых кальцитовых отложений.

Свойства мела

Мел — осадочная горная порода, состоящая из микроскопических кристаллов кальцита. Считается разновидностью известняка. Его внешние признаки:

• белый цвет, иногда желтоватый;
• твердость равна 1, то есть порода свободно разрушается рукой, ноготь оставляет глубокий след;
• порода мелкозернистая, после разрушения превращается в порошок;
• мел неустойчив к действию мороза, при размораживании рассыпается.

Для использования в промышленности и сельском хозяйстве мел делится на два вида: природный и полученный химическим путём.

Структура минерала

От структуры мела, то есть его внутреннего устройства, зависят физические свойства этого ископаемого минерала. В частности, твердость каждого куска мела прямо зависит от наличия в его структуре кремния и процентного содержания этого элемента. Рыхлые меловые породы очень легко ломаются в руках, и внешне более походят на известняк. Структура такого мелового отложения имеет плотность около восьмисот килограмм на каждый кубический метр. В то же время кристаллическая структура некоторых известняков достигает показателя в 2900 кг/м3.

Пористость мела или его рыхлость также влияют на сжимаемость этого вещества. Минимальное выдерживаемое давление на мел составляет 0,4 Мпа, а максимальное — 300 Мпа. Структура мокрого мела по отношению к сухому изменяется: он становится менее твердым и более хрупким.

Рыхлость меловой структуры предполагает его большую ломкость, или дробимость. Это значит, что такой мел легко надломить руками, не прилагая значительных усилий. Однако такое свойство внутреннего устройства хрупкого мела помогает очень просто и точно обрабатывать его и придавать нужную форму.

Где добывают мел

Полоса меловых отложений протянулась от Мугоджар на западе Казахстана через российские регионы (Белгородская, Воронежская, Волгоградская, Саратовская области) в Украину, Польшу, Германию, Францию, Великобританию.

В России крупнейший производитель мела — меловой завод в Шебекино (Белгородская область).

Рис. 2. Добыча мела, Шебекино.

Принцип происхождения

Материал природного происхождения в настоящее время добывается в качестве полезного ископаемого. В его основу заложены отложения кальциевого типа, формировавшиеся многие века из оставшихся частей земных древнейших организмов. Мелосодержащие продукты в ассортименте и сам мел изготавливаются из уже очищенного и обработанного полученного из недр сырья.

В природных залежах чаще всего присутствуют всевозможные примеси в виде песка, камней, всевозможных минеральных частиц. По этой причине полученный непосредственно на месторождениях продукт измельчается и соединяется с обычной водой, в результате чего делается взвесь.

В процессе тяжелые по массе компоненты оседают на дно, кальций же в растворенном состоянии перемещается в подготовленные емкости. К нему добавляется склеивающий специальный компонент, полученная масса высушивается, и на выходе получается обычный мел, куском которого можно легко рисовать. Необработанный карьерный продукт природы применяется в строительной сфере при изготовлении извести.

Применение мела

Мел требуется для производства цемента, стекла, бумаги, резины. Из смеси размолотых мела и гипса изготавливают школьные мелки. Мел используется при выпуске лекарств, косметических изделий. Мел добавляют в корма для животных, вносят в почву для улучшения её состава. Перед внесением в почву не требуется измельчение твердого мелового щебня. Весной, после размораживания, кусочки мела распадаются на «меловой песок».

Издавна в меловых горах вырубались помещения для разных нужд. В Воронежской области греческие монахи в меловых утёсах обустроили церковь, вокруг которой в XVII столетии возник монастырь Дивногорье. Сегодня это центр паломничества и туризма.

Рис. 3. Дивногорье, Воронежская область.

О том, к каким горным породам относится мел, можно подготовить доклад на урок по окружающему миру во 2 классе.

Разница между известняком и мелом

Основное различие между известняком и мелом состоит в том, что известняк содержит кроме минералов кальцит и арагонит, тогда как мел — это форма известняка, которая содержит только кальцит.

Известняк — это тип осадочных пород. Он в основном содержит различные кристаллические формы карбоната кальция. Поэтому этот минерал очень щелочной. Мел — это форма известняка. У него много благоприятных свойств, о которых мы поговорим ниже. Хотя это форма известняка, 99% этого минерала содержит кристаллическую форму кальцитового типа.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое известняк
3. Что такое мел
4. В чем разница между известняком и мелом
5. Заключение

Что такое известняк?

Известняк — осадочная порода, которая содержит два основных типа минералов: кальцит и арагонит. Эти минералы представляют собой различные кристаллические формы карбоната кальция (CaCO3). Эта осадочная порода образуется в результате отложения скелетных фрагментов морских организмов, таких как кораллы, раки и моллюски. Поэтому этот минерал в основном образуется в прозрачных, теплых и неглубоких морских водах. Однако эта осадочная порода может образовываться в результате осаждения карбоната кальция из озерной или океанической воды.

Причина, по которой эти породы образуются в прозрачных, теплых и мелких морских водах, заключается в том, что этот тип среды позволяет морским организмам образовывать карбонат кальция. Более того, их скелеты могут легко извлекать необходимые ингредиенты из океанской воды. Затем, когда эти организмы умирают, их скелетный мусор накапливается в виде осадка. Этот осадок позже превращается в известняк. Кроме того, отходы этих организмов также способствуют образованию этой осадочной породы.

Великая пирамида в Гизе

Существует несколько разновидностей известняка, таких как мел, ракушечник, ископаемый известняк, литографский известняк, туф и т.д. Они также отличаются друг от друга по образованию, внешнему виду и составу.

Есть много применений известняка. Он распространён в архитектуре. Есть много достопримечательностей, которые были сделаны из известняковой скалы, например Великая Египетская Пирамида в Гизе. Кроме того, он является основным ингредиентом при производстве негашеной извести, гашеной извести, цемента и т.д. Кроме того, этот минерал используется в качестве восстановителя почвы для нейтрализации кислых почв.

Что такое Мел?

Мел — это форма известняка, содержащая кальцит в качестве основного минерала, его там около 99%. Следовательно, это также осадочная карбонатная порода. Этот тип пород образуется в морских условиях на глубинах из-за накопления кальцитовых раковин. Эти кальцитовые ракушки появляются от микроорганизмов называемых кокколитофориды. Кроме того, мел имеет общий тип вкраплений (или в виде полос), называемый Flint.

Меловая порода

Мел имеет много полезных свойств. Например, он обладает большей устойчивостью к атмосферным воздействиям, чем опадающие глины. Поэтому этот минерал образует высокие, крутые скалы. Мел добыватся из меловых отложений. Эти отложения могут встречаться как над землей, так и под землей.

Есть много применений этого минерала. Среди всех, наиболее известным применением является производство школьного мела. В дополнение к этому, мел используется в качестве источника негашеной извести (посредством реакций термического разложения) или в качестве источника гашеной извести (путем закаливания негашеной извести водой). Кроме того, мел используется в клее для склеивания изделий из дерева.

В чем разница между известняком и мелом?

Известняк — осадочная порода, которая содержит два основных типа минералов; кальцит и арагонит. Это потому, что он образуется в результате отложения скелетных фрагментов морских организмов, таких как кораллы, раки и моллюски. Мел — форма известняка, содержащая кальцит в качестве основного минерала, там его около 99%. Это потому, что он образуется в результате накопления кальцитовых оболочек у микроорганизмов называемых кокколитофориды. Кроме того, мел содержит кремень.

Заключение — Известняк против Мела

Известняк — осадочная карбонатная порода. Мел — это разновидность известняка. Основное различие между известняком и мелом состоит в том, что известняк содержит минералы, кальцит и арагонит, тогда как мел — это форма известняка, которая содержит только кальцит.

Интересные факты

Можно ли употреблять в пищу мел для доски? В случае недостатка кальция в организме у человека появляется тяга к поеданию мела. Врачи неоднозначно относятся к данному вопросу. Когда мел оказывается под воздействием желудочного сока (концентрированной соляной кислоты), он существенно меняет свои свойства.

Мел, пройдя через множество окислительных процессов, лишается первоначальной нейтральности, превращается в агрессивное химическое соединение, аналогичное по свойствам гашеной извести (гидроксиду кальция).

Именно поэтому при контакте с окисленным мелом, серьезно страдает слизистая оболочка органов пищеварения.

Если в больших количествах употреблять в пищу мел для доски, это провоцирует известкование сосудов. Намного более безопасным при недостатке кальция, является употребление специальных медицинских препаратов, например, глюконата кальция.

Врачи предупреждают пациентов о недопустимости использования в пищу сельскохозяйственного кормового, строительного, канцелярского мела.

Основные сферы, где применяют известняк

За весь период своего существования люди глубоко познали свойства этого природного дара и научились применять его с максимальной пользой. Вот основные области человеческой деятельности, где известняк выступает важным материалом:

• Строительство. Разновидности камня здесь пригодились во всем: в возведении устойчивых многоэтажек, в облицовке фасадов и для мощения поверхностей.
• Ландшафтный дизайн и архитектура. Простота обработки и декоративные свойства в этих областях ценятся высоко, особенно если речь идёт о слоистых типах минерала с характерным рельефом выветривания.
• Производство отделочных материалов. Здесь акцент делается не на декоративность, а на органику происхождения камня.
• Меловые породы камня идут на изготовление карандашей-мелков, и в составы зубных порошков, и в производство дорогой качественной бумаги.
• Кабельное производство не обходится без покрытия сварочных электродов известняковыми составами.
• Полиграфия широко применяет литографический известковый камень для создания высокохудожественных гравюр.
• Ювелирное дело. Ценятся полупрозрачные образцы пастельной гаммы. Лучшие дизайнерские и декоративные сочетания получаются с серебряными и мельхиоровыми оправами.

Месторождения известняка

Самое знаменитое российское месторождение известняка находится близ села Мячково, построенного близ впадения Пахры в Москву-реку. Белый камень мячковского месторождения создал славу белокаменного столичного города. Прочность местных известняков такова, что из отдельных разновидностей породы производились жернова для мельниц и мостовой камень.

Одно из крупнейших в Европе месторождений известняка и доломита находится на Украине, в Еленовке Донецкой области. Разработка еленовских залежей ведется всего полтора века, что для известняковых копей – детский возраст. Наиболее древние известняковые карьеры успешно эксплуатируются по нескольку тысяч лет.

Химическое содержание продукта

Считается, что мел по своему химическому составу совпадает с карбонатом кальция, общая формула — CaCO3. Но в нем присутствуют и другие элементы:

• углекислый газ — не больше 43%;
• кальциевые окиси — в пределах от 47% до 55%;
• окись магния — не больше 2%;
• оксид алюминия — в пределах 4%;
• диоксид кремния — не превышает 6%;
• добавки в минимальных дозах представлены железом.

При большом вхождении кремния значительно повышается плотность мела. Если имеют место красные пятна, прожилки, значит, в нем содержится значительное количество железа.

Подробный состав

Мел как полезное ископаемое содержит определенные вещества. Они находятся в конкретном процентном соотношении:

• Скелетные формы. На них приходится порядка 10%. Они представлены скоплениями, оставшимися от многоклеточных больших животных и простейших.
• Раковины древнейших моллюсков, на которые также приходится 10%.
• Фрагменты известкового нароста от водорослей занимают примерно 40%. Большинство отложений известнякового типа, несмотря на распространенное мнение, образовано именно простейшими растениями, в меньшей степени останками животных. Известно, что кокколитофориды не исчезли с планеты. И сегодня они комфортно себя чувствуют в толще мирового океана. Они участвуют в углеродном обмене.
• На кристаллический кальцит в измельченном виде приходится не больше 5%. Он состоит из сложных минеральных образований.
• Силикаты нерастворимого типа в количестве не больше 3%. Они являются геологическими минералами в виде отдельных кусков горных пород, песка, которые в разные периоды заносились вместе с водой или песком в меловые скопления.

Возможно наличие и других примесей в зависимости от месторождения белой породы. Но они представлены в ничтожных количествах.

Физико-химические показатели мела

Природные характеристики мела из разных месторождений могут значительно разниться. Более того, свойства минерала могут быть неодинаковыми даже на различных горизонтах одного и того же карьера. Это связано с определенными условиями его образования и степенью влажности. Поэтому физико-химические свойства мела, приведенные в следующей таблице, являются показательными.

Большое влияние на материал оказывает влажность. Растворяется ли мел в воде или нет? При смешивании порошка с водой получается суспензия, но не раствор. Но присутствие воды значительно меняет физические качества материала. В частности, прочностные показатели уменьшаются, зато появляется пластичность. Зачастую это осложняет процесс добычи и переработки. Материал налипает на ковш экскаватора, кузов автомобиля, ленту конвейера. Излишняя влажность делает невозможной добычу породы с нижних горизонтов.

Морозостойкость у мела крайне низкая. После разморозки он распадается на мелкие частицы. Однако это качество оказывается полезным для раскисления почвы, где и применяется мел. В грунт вносят куски меловой породы размером до 100 мм, которые при перепахивании и перезимовке сами разрушаются, а их нейтрализующее действие продолжается длительное время.