ریپورتر
2nd March 2010, 04:21 PM
انواع شیل
منبع : راسخون
شیل مطابق تعریفسنگ آواریدانه ریزی است که خیلی به سهول تورقه ورقه و یا در امتداد سطوح معینی خرد و شکسته میشود .باید توجه داشت که در سنگهای رسوبی (غیر آهکی) معمولا مقدار پتاسیم بیشتر از سدیم است، مقدار CO در آنها کم میباشد و مقدار Al2O3 معمولا زیاد است. در شیلها مقادیر متفاوتی کلریت ، سیلیس آواری یا کلوئیدی ، مقدار کمی کلسیت به صورت سیمان و گاهی هم فسیل وجود دارد. کانیهای فرعی آواری به صورت سوزنهای روتیل ، زیرکن و غیره نیز در شیلها دیده میشود. سدیم به صورت آلبیت آواری و در آب همزاد دلفل رسوبات و همچنین یونهای جانشین شده در سایر کانیها وجود دارد.
اولین تغییر مشهود در کانیهای شیل معمولی تبلور مجدد ایلیت و کانیهای رسی کلریتی و پیدایش موسکویت و کلریت است و همزمان با آن کلسیت با کانیهای رسی ترکیب شده و اپیدوت و زوئیزیت میدهد (که نوع آن بستگی به مقدار آهن موجود دارد). کوارتز ، آلبیت و کانیهای فرعی تبلور مجدد یافته، اثر فابریک رسوبی از بین می رود. در مرحله بعد موسکویت و کلریت ترکیب شده و بیوتیت به وجود می آید. در مرحله پیشرفته تر کلریت باقیمانده به آلماندن تبدیل میشود و در نتیجه آن در مراحل اول MgO آزاد میگردد. باید توجه داشت که در هر تغییری کلیه کانیهای سنگ وارد فعل وانفعال میشود و هیچ واکنشی که از ترکیب دو کانی یا تجزیه یک کانی نتیجه میگردد، خودکفا نیست.
http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/farvardin/07/250350%20(1).jpg
تقسیم بندی شیلها
شیلها را از روی کانیهای سیلتی موجود در آنها طبقه بندی میکنند و از اینرو میتوان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد. در مورد شیلهای ریز دانه که فاقد دانههای سیلتی است، یا تجزیه شیمیایی آنها را مبنای تقسیم بندی قرار میدهند و یا این که آنها را از روی طبقات ماسه سنگی که همراه آنها وجود دارد طبقه بندی میکنند و اگر بخواهیم آنها را خیلی دقیق طبقه بندی کنیم بایستی بوسیله اشعه ایکس نوع کانی رسی آنها را معلوم کرده از روی آن طبقه بندی نماییم. مهمترین انواع شیل عبارتند از :
● شیلهای سیلیسی (Quartzose Shale)
قسمت عمده این سنگها از دانههای ریز کوارتز که دارای ابعاد سیلت میباشد، تشکیل شده است. دانههای فلدسپاتی معمولا نادر است ولی سیمان این شیلها ممکن است آهکی ، گلوکونیتی ، آهندار و یا کربندار باشد. رنگ این شیلها معمولا سبز تا خاکستری است و گاهی هم به رنگهای قهوهای، قرمز و سیاه دیده میشود. این شیلها معمولا مثل ارتوکوارتزیتهای سیلیسی معرف پیشروی دریاست.
● شیلهای فلدسپاتی (Feldspathic Shales)
شیلهای فلدسپاتی که گاهی هم آنها را شیلهای کائونیتی مینامند همیشه دارای بیش از ۱۰% فلدسپات است و ماتریکس آنها از کائولنیت یا کانیهای رسی تشکیل شده است. این شیلها از نظر اندازه در حد سنگها سیلتی ماسهای تا سیلتهای رسی میباشند و گاهی هم دانهها درشت تر هستند. این شیلها از نظر اندازه معمولا همراه با آرکوزوها دیده میشود. رنگ این سنگها معمولا خاکستری ، سبز ، قرمز و شکلاتی است.
فلدسپاتها
فلدسپاتها مهمترین کانیهای سنگی آذرین محسوب میشوند. فلدسپاتها به سه گروه کلسیت ، پتاسیک و سدیک تقسیمبندی میشوند. آنورتیت به فرمول شیمیایی (CaAl2Si2O8) فلدسپات نوع کلسیت استو آلبیت به فرمول شیمیایی (NaAlSi3O8) فلدسپات نوع سدیک و پتاسیم فلدسپات به فرمول شیمیایی (KAlSi3O8) فلدسپات نوع پتاسیک آن است.
چند ریختیهای پتاسیم فلدسپات عبارتند از : سانیدین ، ارتوکلاز ، سیکروکلین و آدولاریا. آنوتیت و آلبیت به این امتیاز که میتوانند جانشین شوند و در ساختمان کانی پلاژیوکلاز شرکت میکنند، میان فلدسپات سدیم (آلبیت) و فلدسپات پتاسیم ، جانشینی محدرودی وجود دارد و فلدسپاتهای این سری به انواع آلکانی فلدسپاتها شهرت دارند.
http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/farvardin/07/250350%20(2).jpg
ساختار فلدسپاتها
ساختار فلدسپات همانند ساختار چند ریختیهای گوناگون SiO4 و همچنین AlO4 تشکیل شده است. ساختار فلدسپاتها را میتوان حالت پرشده ساختارهای SiO2 از راه ورود AL به شبکه چهاروجهی و همزمان با آن جایگزینی Na+ (یا K+ یا Ca2+) در حفرههای موجود فرض کرد. هنگامی که فقط یک Si4+ بوسیله Al3+ جانشین میشود، ساختار میتواند با ورود یک K+ یا یک Na+ خنثی شود.
به همین ترتیب وقتی Si4+ توسط Al3+ جانشین میشود، بار الکترواستاتیکی شبکه میتواند توسط یک کاتیون دوظرفیتی مانند Ca2+ موازنه شود. اینکه یک فلدسپات دمای بالای اولیه خاصی ، ساختار دمای بالای (بینظم) خود را حفظ کرده یا (در اثر سرد شدن) به ساختار دمای پایینتر (منظمتر) تبدیل میشود، تا حد زیادی تحت تاثیر آهنگ سرد شدن فرآیند است. میکروکلین در واقع مشخصه سنگهای عمیق و پگماتیتها ، ارتوکلاز مشخصه سنگهای نفوذی شکلیافته در دماهای حد واسط و سانیدین مشخصه گدازهای خروجی دما بالاست. ساختار عمومی اعضا سری پلاژیوکلاز بسیار شبیه میکروکلین است.
ترکیب فلدسپاتها
سری فلدسپاتهای قلیایی (NaAlSi3O8 تا KAlSi3O8) محلول جامد کاملی را فقط در دماهای بالا نشان میدهند. برای مثال اعضای سری سانیدین- آلبیت دمابالا ، در دماهای زیاد پایدار است، اما در دماهای پایین دو فاز مجزای آلبیت دماپایین و میکروکلین پایدار میشوند. تنها محلول بسیار محدودی بین KAlSi3O2 (میکروکلین) و CaAl2Si2O8 (آنورتیت) وجود دارد. با این حالب یک محلول جامد اساسا کامل در دمای بالا در سری پلاژیوکلاز (NaAlSi3O8 تا CaAl2Si2O8)وجود دارد.
فلدسپاتهای پتاسیم
میکروکلین
دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 میباشد. میکروکلین یکی از سازندههای مهم در سنگهای آذرینی مانند گرانیتها و سینیتها که به کندی و در عمق زیاد سرد شدهاند، میباشد. در سنگهای رسوبی در آرکوز و کنگلومرا و در سنگهای دگرگونی در گناسیها یافت میشود. ارتوکلاز
دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 میباشد. یکی از سازندههای اصلی در گرانیتها ، گرانودیوریتها و سینیتهایی است که در عمق متوسط و نسبتا سریع سرد شدهاند. در گرانیتها و سینیتهایی که کندتر سرد شدهاند، میکروکلین فلدسپات پتاسیم شاخص است.
http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/farvardin/07/250350%20(3).jpg
سانیدین
دارای فرمول شیمیایی K,Na)AlSi3O8) میباشد. محلول جامد کاملی در دمای بالا بین سانیدینو آلبیت دمابالا وجود دارد. به صورت متوکرسیت در سنگهای آذرین بیرونی مانند ریولیتها و تراکیتها یافت میشود. سانیدین مشخصه سنگهایی است که در هنگام فوران ، دمای بالایی داشته و به سرعت سرد شدهاند. بسیاری از سانیدینها نهان پرتیتی هستند.
فلدسپاتهای پلاژیوکلاز
فلدسپاتهای پلاژیوکلاز در دماهای بالا، سری محلول جامد اساس کاملی از آلبیت (Ab)خالص ، Na AlSi3O8 ، تا آنورتیت (An) خالص ، CaAl2Si2O8 ، تشکیل میدهند. فلدسپاتهای پلاژیوکلاز به عنوان کانیهای سنگ ساز ، نسبت به فلدسپاتهای پتاسیم توزیع گستردهای داشته و فراوانتر هستند و در سنگهای آذرین ، دگرگونی و کمتر از آنها در سنگهای رسوبی یافت میشوند.
موارد مصرف فلدسپاتها
آلکانی فلدسپاتها مصارف صنعتی فراوانی دارند، ولی کاربرد صنعتی پلاژیوکلازها اندک است. آلکانی فلدسپاتها همراه با گرانیتها ، آپلیتها ، آراسکیتها و رگههای کوارتز فلدسپات پیدا میشوند. آلکانی فلدسپاتها از پگماتیتها به روش نمک جوری جدا میشوند. در حالی که تهیه آنها از گرانیتها، آپلیتها و الاسکیتها به روش فلوتاسیون انجام میگیرد. میکاوتورمالین از جمله کانیهای مزاحم آنها به حساب میآیند.
از فلدسپات سدیک به سبب این که دمای ذوب پایین ( cْ 115 ) چسبندگی مکم و سایر موارد در تهیه انواع لباسها و شیشه استفاده میکنند، حال آنکه فلدسپات پتاسیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساختههای سرامیکی کاربرد دارد. از آن جا که میزان مصرف فلدسپات پتاسیک در سطح بالاتری قرار دارد، ارزش اقتصادی آن نیز از فلدسپات سدیک بیشتر است.
در حدود 65 درصد از آلکالی فلدسپاتها در صنایع شیشه سازی ، 30 درصد در صنایع سرامیک و 5 درصد دیگر به عنوان پرکننده و دیگر موارد به مصرف میرسد. در صنایع شیشه سازی از فلدسپات برای تامین آلومینیوم و سدیم مورد نیاز شیشه استفاده میشود. در ساخت انواع محصولات سرامیکی از آلکانی فلدسپات بهره میبرند
منبع : راسخون
شیل مطابق تعریفسنگ آواریدانه ریزی است که خیلی به سهول تورقه ورقه و یا در امتداد سطوح معینی خرد و شکسته میشود .باید توجه داشت که در سنگهای رسوبی (غیر آهکی) معمولا مقدار پتاسیم بیشتر از سدیم است، مقدار CO در آنها کم میباشد و مقدار Al2O3 معمولا زیاد است. در شیلها مقادیر متفاوتی کلریت ، سیلیس آواری یا کلوئیدی ، مقدار کمی کلسیت به صورت سیمان و گاهی هم فسیل وجود دارد. کانیهای فرعی آواری به صورت سوزنهای روتیل ، زیرکن و غیره نیز در شیلها دیده میشود. سدیم به صورت آلبیت آواری و در آب همزاد دلفل رسوبات و همچنین یونهای جانشین شده در سایر کانیها وجود دارد.
اولین تغییر مشهود در کانیهای شیل معمولی تبلور مجدد ایلیت و کانیهای رسی کلریتی و پیدایش موسکویت و کلریت است و همزمان با آن کلسیت با کانیهای رسی ترکیب شده و اپیدوت و زوئیزیت میدهد (که نوع آن بستگی به مقدار آهن موجود دارد). کوارتز ، آلبیت و کانیهای فرعی تبلور مجدد یافته، اثر فابریک رسوبی از بین می رود. در مرحله بعد موسکویت و کلریت ترکیب شده و بیوتیت به وجود می آید. در مرحله پیشرفته تر کلریت باقیمانده به آلماندن تبدیل میشود و در نتیجه آن در مراحل اول MgO آزاد میگردد. باید توجه داشت که در هر تغییری کلیه کانیهای سنگ وارد فعل وانفعال میشود و هیچ واکنشی که از ترکیب دو کانی یا تجزیه یک کانی نتیجه میگردد، خودکفا نیست.
http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/farvardin/07/250350%20(1).jpg
تقسیم بندی شیلها
شیلها را از روی کانیهای سیلتی موجود در آنها طبقه بندی میکنند و از اینرو میتوان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد. در مورد شیلهای ریز دانه که فاقد دانههای سیلتی است، یا تجزیه شیمیایی آنها را مبنای تقسیم بندی قرار میدهند و یا این که آنها را از روی طبقات ماسه سنگی که همراه آنها وجود دارد طبقه بندی میکنند و اگر بخواهیم آنها را خیلی دقیق طبقه بندی کنیم بایستی بوسیله اشعه ایکس نوع کانی رسی آنها را معلوم کرده از روی آن طبقه بندی نماییم. مهمترین انواع شیل عبارتند از :
● شیلهای سیلیسی (Quartzose Shale)
قسمت عمده این سنگها از دانههای ریز کوارتز که دارای ابعاد سیلت میباشد، تشکیل شده است. دانههای فلدسپاتی معمولا نادر است ولی سیمان این شیلها ممکن است آهکی ، گلوکونیتی ، آهندار و یا کربندار باشد. رنگ این شیلها معمولا سبز تا خاکستری است و گاهی هم به رنگهای قهوهای، قرمز و سیاه دیده میشود. این شیلها معمولا مثل ارتوکوارتزیتهای سیلیسی معرف پیشروی دریاست.
● شیلهای فلدسپاتی (Feldspathic Shales)
شیلهای فلدسپاتی که گاهی هم آنها را شیلهای کائونیتی مینامند همیشه دارای بیش از ۱۰% فلدسپات است و ماتریکس آنها از کائولنیت یا کانیهای رسی تشکیل شده است. این شیلها از نظر اندازه در حد سنگها سیلتی ماسهای تا سیلتهای رسی میباشند و گاهی هم دانهها درشت تر هستند. این شیلها از نظر اندازه معمولا همراه با آرکوزوها دیده میشود. رنگ این سنگها معمولا خاکستری ، سبز ، قرمز و شکلاتی است.
فلدسپاتها
فلدسپاتها مهمترین کانیهای سنگی آذرین محسوب میشوند. فلدسپاتها به سه گروه کلسیت ، پتاسیک و سدیک تقسیمبندی میشوند. آنورتیت به فرمول شیمیایی (CaAl2Si2O8) فلدسپات نوع کلسیت استو آلبیت به فرمول شیمیایی (NaAlSi3O8) فلدسپات نوع سدیک و پتاسیم فلدسپات به فرمول شیمیایی (KAlSi3O8) فلدسپات نوع پتاسیک آن است.
چند ریختیهای پتاسیم فلدسپات عبارتند از : سانیدین ، ارتوکلاز ، سیکروکلین و آدولاریا. آنوتیت و آلبیت به این امتیاز که میتوانند جانشین شوند و در ساختمان کانی پلاژیوکلاز شرکت میکنند، میان فلدسپات سدیم (آلبیت) و فلدسپات پتاسیم ، جانشینی محدرودی وجود دارد و فلدسپاتهای این سری به انواع آلکانی فلدسپاتها شهرت دارند.
http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/farvardin/07/250350%20(2).jpg
ساختار فلدسپاتها
ساختار فلدسپات همانند ساختار چند ریختیهای گوناگون SiO4 و همچنین AlO4 تشکیل شده است. ساختار فلدسپاتها را میتوان حالت پرشده ساختارهای SiO2 از راه ورود AL به شبکه چهاروجهی و همزمان با آن جایگزینی Na+ (یا K+ یا Ca2+) در حفرههای موجود فرض کرد. هنگامی که فقط یک Si4+ بوسیله Al3+ جانشین میشود، ساختار میتواند با ورود یک K+ یا یک Na+ خنثی شود.
به همین ترتیب وقتی Si4+ توسط Al3+ جانشین میشود، بار الکترواستاتیکی شبکه میتواند توسط یک کاتیون دوظرفیتی مانند Ca2+ موازنه شود. اینکه یک فلدسپات دمای بالای اولیه خاصی ، ساختار دمای بالای (بینظم) خود را حفظ کرده یا (در اثر سرد شدن) به ساختار دمای پایینتر (منظمتر) تبدیل میشود، تا حد زیادی تحت تاثیر آهنگ سرد شدن فرآیند است. میکروکلین در واقع مشخصه سنگهای عمیق و پگماتیتها ، ارتوکلاز مشخصه سنگهای نفوذی شکلیافته در دماهای حد واسط و سانیدین مشخصه گدازهای خروجی دما بالاست. ساختار عمومی اعضا سری پلاژیوکلاز بسیار شبیه میکروکلین است.
ترکیب فلدسپاتها
سری فلدسپاتهای قلیایی (NaAlSi3O8 تا KAlSi3O8) محلول جامد کاملی را فقط در دماهای بالا نشان میدهند. برای مثال اعضای سری سانیدین- آلبیت دمابالا ، در دماهای زیاد پایدار است، اما در دماهای پایین دو فاز مجزای آلبیت دماپایین و میکروکلین پایدار میشوند. تنها محلول بسیار محدودی بین KAlSi3O2 (میکروکلین) و CaAl2Si2O8 (آنورتیت) وجود دارد. با این حالب یک محلول جامد اساسا کامل در دمای بالا در سری پلاژیوکلاز (NaAlSi3O8 تا CaAl2Si2O8)وجود دارد.
فلدسپاتهای پتاسیم
میکروکلین
دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 میباشد. میکروکلین یکی از سازندههای مهم در سنگهای آذرینی مانند گرانیتها و سینیتها که به کندی و در عمق زیاد سرد شدهاند، میباشد. در سنگهای رسوبی در آرکوز و کنگلومرا و در سنگهای دگرگونی در گناسیها یافت میشود. ارتوکلاز
دارای فرمول شیمیایی KAlSi3O8 میباشد. یکی از سازندههای اصلی در گرانیتها ، گرانودیوریتها و سینیتهایی است که در عمق متوسط و نسبتا سریع سرد شدهاند. در گرانیتها و سینیتهایی که کندتر سرد شدهاند، میکروکلین فلدسپات پتاسیم شاخص است.
http://www.rasekhoon.net/_WebsiteData/Article/ArticleImages/1/1388/farvardin/07/250350%20(3).jpg
سانیدین
دارای فرمول شیمیایی K,Na)AlSi3O8) میباشد. محلول جامد کاملی در دمای بالا بین سانیدینو آلبیت دمابالا وجود دارد. به صورت متوکرسیت در سنگهای آذرین بیرونی مانند ریولیتها و تراکیتها یافت میشود. سانیدین مشخصه سنگهایی است که در هنگام فوران ، دمای بالایی داشته و به سرعت سرد شدهاند. بسیاری از سانیدینها نهان پرتیتی هستند.
فلدسپاتهای پلاژیوکلاز
فلدسپاتهای پلاژیوکلاز در دماهای بالا، سری محلول جامد اساس کاملی از آلبیت (Ab)خالص ، Na AlSi3O8 ، تا آنورتیت (An) خالص ، CaAl2Si2O8 ، تشکیل میدهند. فلدسپاتهای پلاژیوکلاز به عنوان کانیهای سنگ ساز ، نسبت به فلدسپاتهای پتاسیم توزیع گستردهای داشته و فراوانتر هستند و در سنگهای آذرین ، دگرگونی و کمتر از آنها در سنگهای رسوبی یافت میشوند.
موارد مصرف فلدسپاتها
آلکانی فلدسپاتها مصارف صنعتی فراوانی دارند، ولی کاربرد صنعتی پلاژیوکلازها اندک است. آلکانی فلدسپاتها همراه با گرانیتها ، آپلیتها ، آراسکیتها و رگههای کوارتز فلدسپات پیدا میشوند. آلکانی فلدسپاتها از پگماتیتها به روش نمک جوری جدا میشوند. در حالی که تهیه آنها از گرانیتها، آپلیتها و الاسکیتها به روش فلوتاسیون انجام میگیرد. میکاوتورمالین از جمله کانیهای مزاحم آنها به حساب میآیند.
از فلدسپات سدیک به سبب این که دمای ذوب پایین ( cْ 115 ) چسبندگی مکم و سایر موارد در تهیه انواع لباسها و شیشه استفاده میکنند، حال آنکه فلدسپات پتاسیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساختههای سرامیکی کاربرد دارد. از آن جا که میزان مصرف فلدسپات پتاسیک در سطح بالاتری قرار دارد، ارزش اقتصادی آن نیز از فلدسپات سدیک بیشتر است.
در حدود 65 درصد از آلکالی فلدسپاتها در صنایع شیشه سازی ، 30 درصد در صنایع سرامیک و 5 درصد دیگر به عنوان پرکننده و دیگر موارد به مصرف میرسد. در صنایع شیشه سازی از فلدسپات برای تامین آلومینیوم و سدیم مورد نیاز شیشه استفاده میشود. در ساخت انواع محصولات سرامیکی از آلکانی فلدسپات بهره میبرند