Kristalli slanetslar

Kristalli slanetslar - toʻliq kristallangan metamorfik jinslar (qarang Slanetslar).

Slanets - cho'kindi jins. Slanets tarkibi; loy minerallari va kvarts slanets - loy minerallari (suvli alyuminiy fillosilikatlar, masalan, kaolin, Al2Si2O5(OH)4) va boshqa minerallarning mayda bo'laklari (loy o'lchamdagi zarrachalar) aralashmasidan iborat bo'lgan loydan hosil bo'lgan nozik taneli, singan cho'kindi jinsdir. kvarts va kaltsit.[1] Slanets qalinligi bir santimetrdan kam bo'lgan nozik qatlamlarga (laminalarga) bo'linish tendentsiyasi bilan tavsiflanadi. Bu xususiyat parchalanish deb ataladi.[1] Slanets eng keng tarqalgan cho'kindi jinsdir.[2] Slanets atamasi baʼzan loyga boy boʻlinuvchi loy togʻ jinslarining tor maʼnosida emas, asosan loy jinsining sinonimi sifatida kengroq qoʻllanadi.[3]

Tuzilishi

Slanets odatda turli darajadagi bo'linishni namoyon qiladi. Slanetsdagi gil mineral parchalari parallel yoʻnalganligi sababli u yupqa qatlamlarga boʻlinadi, koʻpincha parchalanib ketadi va odatda bir-biridan farq qilib boʻlmaydigan toʻshak tekisliklariga parallel boʻladi.[4] Tarkibi va zarrachalarining kattaligi (0,0625 mm dan kam) boʻlinmaydigan jinslar loytosh (1/3 dan 2/3 gacha loy zarralari) yoki giltoshlar (1/3 dan kam loy) sifatida tavsiflanadi. Zarrachalarining oʻlchamlari oʻxshash, ammo loydan kamroq (2/3 loydan koʻp) va shuning uchun ham maydaroq toshlar alevolitoshlardir.[4][5]

Tarkibi va rangi

Oksidlanish darajasi va organik uglerod tarkibiga asoslangan slanets uchun ranglar jadvali Slanetslar odatda kulrang rangga ega bo'lib, ular gil minerallari va kvarts donalaridan iborat. Kichik tarkibiy qismlarning o'zgaruvchan miqdori qo'shilishi tosh rangini o'zgartiradi. Qizil, jigarrang va yashil ranglar temir oksidi (gematit - qizil), temir gidroksidi (goetit - jigarrang va limonit - sariq) yoki slyuziv minerallar (xlorit, biotit va illit - ko'katlar) ni ko'rsatadi.[4] Oksidlangan (temir) holatdagi temirning qaytarilgan (temir) holatida temirga aylanishi tufayli rang qizildan yashil rangga o'tadi.[6] Qora slanets bir foizdan ko'proq uglerodli material mavjudligidan kelib chiqadi va kamaytiruvchi muhitni ko'rsatadi.[4] Och ko'kdan ko'k-yashil ranggacha bo'lgan slanetslar odatda karbonatli minerallarga boy.[7] Loylar slanetslar va boshqa loy jinslarining asosiy tarkibiy qismidir. Loy minerallari asosan kaolinit, montmorillonit va illitdan iborat. Soʻnggi uchlamchi davr loytoshlarining gil minerallari kengayuvchi smektitlar boʻlsa, eski jinslarda (ayniqsa, oʻrta va erta paleozoy slanetslarida) illitlar ustunlik qiladi. Smektitning illitga aylanishi kremniy, natriy, kaltsiy, magniy, temir va suv hosil qiladi. Bu ajralib chiqadigan elementlar autigen kvars, chert, kaltsit, dolomit, ankerit, gematit va albitni hosil qiladi, ularning barchasi slanetslar va boshqa loy jinslarida joylashgan kichik (kvarsdan tashqari) minerallarga tegishli.[4] Oddiy slanets 58% ga yaqin gil minerallari, 28% kvarts, 6% dala shpati, 5% karbonat minerallari va 2% temir oksidlaridan tashkil topgan.[8] Kvarsning katta qismi autigen emas (cho'kilgandan keyin slanets ichida kristallangan) emas, balki detrital (slanetsni hosil qilgan dastlabki cho'kindilarning bir qismi) [9].

Slanets va boshqa loy jinslarida barcha cho'kindi jinslardagi organik moddalarning taxminan 95 foizi mavjud. Biroq, bu o'rtacha slanetsda massa bo'yicha bir foizdan kamroqni tashkil qiladi. Anoksik sharoitda hosil bo'lgan qora slanetslar temir temir (Fe2+) va oltingugurt (S2−) bilan birga qaytarilgan erkin uglerodni o'z ichiga oladi. Amorf temir sulfid uglerod bilan birga qora rang hosil qiladi.[4] Amorf temir sulfid asta-sekin muhim pigment bo'lmagan piritga aylanganligi sababli, yosh slanetslar tarkibida uglerod miqdori (1% dan kam) bo'lsa-da, temir sulfididan ancha qorong'i bo'lishi mumkin, qadimgi slanetsda esa qora rang. yuqori uglerod miqdorini bildiradi.[7] Slanetslarning aksariyati dengizdan kelib chiqadi,[10] va slanetsli qatlamlardagi er osti suvlari ko'pincha sho'rlanadi. Slanets yarim o‘tkazuvchan muhit bo‘lib, erigan tuzlarni saqlagan holda suv o‘tishiga imkon beruvchi dalillar mavjud.[11][12]

Shakllanish

Slanetsni tashkil etuvchi mayda zarralar qumning katta zarralari cho'kilganidan keyin ham uzoq vaqt davomida suvda muallaq turishi mumkin. Natijada, slanetslar odatda juda sekin harakatlanadigan suvda cho'kadi va ko'pincha ko'llar va lagunal konlarda, daryo deltalarida, suv toshqini tekisliklarida va to'lqin bazasi ostidagi dengizlarda topiladi.[13] Qadimgi qit'a chekkalari[13] va o'rmon havzalari[14] yaqinida slanetsning qalin konlari topilgan. Eng keng tarqalgan slanets tuzilmalarining ba'zilari epikontinental dengizlar tomonidan cho'ktirilgan. Qora slanetslar[8] Atlantika okeanining qirgʻoqlaridagi boʻr qatlamlarida keng tarqalgan boʻlib, ular Pangeya parchalanishi paytida Atlantika okeanining ochilishi bilan bogʻliq boʻlgan yoriqlar bilan chegaralangan boʻgʻozli havzalarda toʻplangan. Bu havzalar qisman tor Atlantikada qon aylanishi cheklanganligi sababli, qisman esa juda issiq boʻr dengizlarida bugungi kunda chuqur okeanlarni kislorod bilan taʼminlovchi sovuq tubi suvning aylanishi yoʻqligi sababli anoksik edi.[15] Loyning ko'pchiligi agregatlar va flokkullar shaklida yotqizilishi kerak, chunki alohida loy zarralarining cho'kish tezligi juda sekin.[16] Loy juda sho'rlangan dengiz suviga duch kelganida flokulyatsiya juda tez sodir bo'ladi.[17] Alohida loy zarralari hajmi 4 mikrondan kam bo'lsa, flokulyatsiya natijasida hosil bo'lgan loy zarralari bo'laklari diametri bir necha o'n mikrondan 700 mikrongacha o'zgaradi. Flokulalar suvga boy bo'lib boshlanadi, lekin loy minerallari vaqt o'tishi bilan bir-biriga qattiqroq bog'langanligi sababli suvning katta qismi flokulalardan chiqariladi (bu jarayon sinerez deb ataladi).[18] Flokulyatsiya inhibe qilingan joylarda ozuqani filtrlaydigan organizmlar tomonidan gil pelletizatsiyasi muhim ahamiyatga ega. Filtrni oziqlantiruvchilar AQSh ko'rfazi qirg'og'i bo'ylab yiliga kvadrat kilometrga taxminan 12 metrik tonna loy granulalarini ishlab chiqaradi.[19] Cho'kindilarning to'planishi davom etar ekan, eskiroq, chuqurroq ko'milgan cho'kindilar diagenezdan o'ta boshlaydi. Bu asosan loy va loy zarralarining siqilishi va toshlanishidan iborat.[20][21] Diagenezning eogenez deb taʼriflangan dastlabki bosqichlari sayoz chuqurlikda (bir necha oʻn metrlar) sodir boʻladi va choʻkindilarning bioturbatsiyasi va mineralogik oʻzgarishlari bilan xarakterlanadi, faqat bir oz siqilish kuzatiladi.[22] Diagenezning ushbu bosqichida anoksik loyda pirit hosil bo'lishi mumkin.[8][23] Chuqurroq dafn etish mezogenez bilan kechadi, bu davrda siqilish va toshbo'ronlanishning katta qismi sodir bo'ladi. Cho‘kindilarning ustiga yotqizilgan cho‘kindilarning bosimi ortib borishi natijasida cho‘kindi donalari ixchamroq tuzilishga o‘tadi, egiluvchan donalar (masalan, gil mineral donalari) deformatsiyalanadi va g‘ovak bo‘shliqlari qisqaradi.[24] Ushbu jismoniy siqilishga qo'shimcha ravishda, kimyoviy siqilish bosimli eritma orqali amalga oshirilishi mumkin. Donlar orasidagi aloqa nuqtalari eng katta kuchlanish ostida bo'ladi va suzilgan mineral donning qolgan qismiga qaraganda ko'proq eriydi. Natijada, aloqa nuqtalari eritilib, donalarning yaqinroq aloqa qilishiga imkon beradi.[21] Aynan siqilish paytida slanets o'zining bo'linish qobiliyatini rivojlantiradi, ehtimol loy zarralarining dastlabki ochiq ramkasini mexanik ravishda siqish orqali. Zarrachalar slanetsga o'ziga xos matoni beradigan parallel qatlamlarga kuchli yo'naltiriladi.[25] Ajralish siqilish jarayonining boshida, nisbatan sayoz chuqurlikda paydo bo'lishi mumkin, chunki bo'linish qalin qatlamlarda chuqurlikka qarab o'zgarmaydi.[26] Kaolinit parchalari boshqa gillarga qaraganda parallel qatlamlarda tekislanish tendentsiyasiga ega, shuning uchun kaolinitga boy loy slanetsga qaraganda parchalanmaydigan loy toshlarini hosil qiladi. Boshqa tomondan, qora slanetslar ko'pincha uglevodorod molekulalarining gil zarrachalarining yuzlari bilan bog'lanishi tufayli juda aniq bo'linishga (qog'oz slanetslarga) ega, bu esa zarrachalar orasidagi bog'lanishni zaiflashtiradi.[27] Litifikatsiya siqilishdan keyin sodir bo'ladi, chunki chuqurlikdagi haroratning oshishi donalarni bir-biriga bog'laydigan tsement cho'kmasini tezlashtiradi. Bosim eritmasi tsementlashga hissa qo'shadi, chunki zo'riqishli aloqa nuqtalaridan erigan mineral siqilmagan g'ovak bo'shliqlarida qayta yotqiziladi. Loy minerallari ham o'zgarishi mumkin. Masalan, smektit taxminan 55 dan 200 °C (130 dan 390 °F) gacha bo'lgan haroratlarda illitga aylanadi va bu jarayonda suvni chiqaradi.[8] Boshqa alteratsiya reaktsiyalari 120 dan 150 °C (250 va 300 °F) gacha bo'lgan haroratlarda smektitning xloritga va kaolinitning illitga o'zgarishini o'z ichiga oladi.[8] Ushbu reaksiyalar tufayli illit prekembriy slanetslarining 80% ni, yosh slanetslarning 25% ni tashkil qiladi.[28] Ko‘milgan slanetsning tomini yechish diagenezning uchinchi va oxirgi bosqichi bo‘lgan telogenez bilan kechadi.[22] Eroziya ko'milish chuqurligini kamaytirar ekan, meteorik suvning yangilangan ta'siri slanetsda qo'shimcha o'zgarishlarni keltirib chiqaradi, masalan, sementning bir qismini eritib, ikkilamchi g'ovaklikni hosil qiladi. Pirit gips hosil qilish uchun oksidlanishi mumkin.[21] Qora slanetslar, ayniqsa oksidlanmagan uglerodga boy bo'lganligi sababli qorong'i. Ba'zi paleozoy va mezozoy qatlamlarida keng tarqalgan qora slanetslar anoksik, kamaytiruvchi muhitda, masalan, turg'un suvlarda to'plangan.

Uglevodorod manbasi sifatida

Slanets uglevodorodlarning (tabiiy gaz va neft) eng keng tarqalgan manbasidir.[8] Ko'pchilik slanets qatlamlarida qo'pol cho'kindilarning yo'qligi cho'kma havzasi suvlarida kuchli oqimlarning yo'qligini aks ettiradi. Bular suvni kislorod bilan to'ldirishi va organik moddalarni to'planishidan oldin yo'q qilgan bo'lishi mumkin. Slanets to'shaklarida karbonat jinsining yo'qligi, ehtimol, anoksik muhit tufayli karbonat skeletlari ajralib chiqishi mumkin bo'lgan organizmlarning yo'qligini aks ettiradi. Natijada, cho'kindi jinslardagi organik moddalarning 95% ga yaqini slanets va boshqa loy jinslarida joylashgan. Alohida slanets qatlamlari odatda taxminan 1% organik moddalar miqdoriga ega, ammo eng boy manba jinslarida 40% organik moddalar bo'lishi mumkin.[36] Slanets tarkibidagi organik moddalar vaqt o'tishi bilan asl oqsillar, polisaxaridlar, lipidlar va boshqa organik molekulalardan kerogenga aylanadi, bu esa ko'milgan chuqurlikdagi yuqori haroratlarda keyinchalik grafit va neftga aylanadi.[37]

Konchilikning tarixiy terminologiyasi

19-asr oʻrtalariga qadar shifer, slanets va shist atamalari keskin ajratilmagan.[38] Er osti ko'mir qazib olish kontekstida slanets 20-asrga qadar tez-tez shifer deb atalgan.[39] Koʻmir qatlamlari bilan bogʻlangan qora slanets qora metall deb ataladi.[40]

Manbalar

1. Blatt, Harvey and Robert J. Tracy (1996) Petrology: Igneous, Sedimentary and Metamorphic, 2nd ed., Freeman, pp. 281–292 ISBN 0-7167-2438-3
2. ^
3. ^
4. ^ Jump up to:^{a b c d e f} Blatt, Harvey and Robert J. Tracy (1996) Petrology: Igneous, Sedimentary and Metamorphic, 2nd ed., Freeman, pp. 281–292 ISBN 0-7167-2438-3
5. ^
6. ^
7. ^ Jump up to:^{a b} Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 56.
8. ^ Jump up to:^{a b c d e f g h}
9. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, pp. 47–49.
10. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 72.
11. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 59.
12. ^
13. ^ Jump up to:^{a b} Blatt & Tracy 1996, p. 219.
14. ^
15. ^ Blatt & Tracy 1996, pp. 287–292.
16. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 8.
17. ^
18. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 9.
19. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 10.
20. ^ Blatt & Tracy 1996, pp. 265–280.
21. ^ Jump up to:^{a b c} Boggs 2006, pp. 147–154.
22. ^ Jump up to:^{a b}
23. ^ Boggs 2006, p. 148.
24. ^
25. ^
26. ^
27. ^
28. ^ Boggs 2006, pp. 142, 145–154.
29. ^ R. Zangerl and E. S. Richardson (1963) The paleoecologic history of two Pennsylvanian shales, Fieldiana Memoirs v. 4, Field Museum of Natural History, Chicago
30. ^ Jump up to:^{a b}
31. ^
32. ^ R.M. Coveney (2003) "Metalliferous Paleozoic black shales and associated strata" in D.R. Lenz (ed.) Geochemistry of Sediments and Sedimentary Rocks, Geotext 4, Geological Association of Canada pp. 135–144
33. ^
34. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, pp. 22–23.
35. ^ Potter, Maynard & Pryor 1980, p. 14.
36. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, pp. 396–397.
37. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, pp. 397.
38. ^ R. W. Raymond (1881) "Slate" in A Glossary of Mining and Metallurigical Terms, American Institute of Mining Engineers. p. 78.
39. ^ Albert H. Fay (1920) "Slate" in A Glossary of the Mining and Mineral Industry, United States Bureau of Mines. p. 622.
40. ^