Песок минеральный состав: Морской песок, состав минералогический анализ месторождений

Морской песок, состав минералогический анализ месторождений

В состав морских песков в ряде случаев входит незначительное количество фракций ниже 0,15 мм (например, Кувшинское—0,6% и др.). В ископаемых морских песках чаще имеется большее количество таких фракций песка (Прохоровское, Джебельское и др.).
Пески по минералогическому составу — в основном кварцевые — встречаются кварцево-полевошпатовые (Прохоровское) и раковинно-детритусовые (Геническое и др.). Примеси глины в большинстве случаев незначительны ( редко доходят до 3%).

Особенностью песков ледникового происхождения является их более богатый минералогический состав, особенно в песках песчано-гравийных смесей. Так, пески Шуерецкого месторождения — полевошпатовые; в песках Мадонского месторождения содержится 17—50% кварца, 22—50% карбонатов, 13—17% гранитов, 6—16% полевых шпатов и 2% глинистых сланцев.

Пески Скерсобалейского и Погринского месторождений имеют лишь 40—45% кварца. В некоторых случаях содержание полевых шпатов в песках доходит до 40%.

Анализ приведенного описания месторождений составов песков показывает следующее. В 53 месторождениях из 152 указан минералогический состав песков, в том числе в 23 месторождениях имеются кварцевые пески, в 16— кварцево-полевошпатовые, в 8—полиминеральные, в 4—кварцевые с примесью известняковых ракушек и в 2— кварцево-карбонатные.

Из 152 месторождений в 45 имеется много мельчайших фракций (ниже 0,15 мм) — в пределах от 8 до 40% по весу, причем свыше 15 мельчайших фракций встречается в 12, а свыше 25%—в 5 месторождениях. Важно отметить, что связи между минералогическим составом песка и содержанием мельчайших фракций установить, не удалось; например, кварцевые пески нередко содержат большое количество фракций ниже 0,15 мм.

фото месторождения морского песка

Значительное количество фракций ниже 0,15 мм имеется в кварцевых песках трех месторождений, реже — в кварцево-полевошпатовых, известково-мергелистых и полиминеральных песках. Очень большое количество мелких фракций (около 40%) встречается в кварцево-полевошпатовых песках Семипалатинской области.

Содержание глинистых примесей колеблется в пределах от О до 10%.

Примеси слюды обнаружены в песках десяти месторождений, причем в семи из них слюды менее 0,5%, в одном — до 1:% и в двух — до 4%. Органические примеси найдены в трех месторождении причем значительное их количество — только в одном.

Надо иметь в виду некоторую неполноту описания, в связи с чем приведенный анализ не может дать исчерпывающего представления о составе песков рассмотренных месторождений.
Наиболее характерной особенностью этих месторождений является содержание в значительном количестве случаев в песках Фракций ниже 0,15 мм в пределах от 8 до 40%), что указывает на необходимость организации промышленного обогащения песков.

Характеристики и применение песка | Справочник

Характеристики песка. Песок для строительных работ. Назначение и применение.

Песок (или песчаный грунт) — представляет собой сыпучий нерудный материал, который используется практически при любых строительных работах.

Песчаные грунты сложены угловатыми и окатанными обломками минералов, размером от 2 до 0,005 мм (мелкозернистые пески имеют размеры 0,1-0,25 мм). Основная масса песков состоит из кварца и полевых шпатов. В качестве примесей всегда присутствуют другие минералы – силикаты, глинистые и т. д. Пески на поверхности земли имеют широкое распространение, как на суше, так и в морях.

Пористость песков в рыхлом состоянии около 47%, а в плотном – до 37%. Рыхлое сложение легко переходит в плотное при водонасыщении, вибрации, и динамических воздействиях. Плотность песков оценивается по значению коэффициента пористости е: плотное сложение (для мелкозернистых песков е0,75).

За счёт открытой пористости пески всегда водопроницаемы. В плотном сложении пески хорошо воспринимают нагрузки и рассеивают напряжение в основаниях под фундаментами. Модуль деформации мелкозернистых песков колеблется от 30 до 50 Мпа.

Пески в строительстве имеют широкое применение. Они являются надёжным основанием, служат хорошим материалом для изготовления различных строительных изделий, цементных растворов и т. д. Применимость песков, как сырья для производства строительных материалов, находится в зависимости от крупности частиц и основного в количественном отношении минерала, а также от примесей, таких как слюды, соли, гипс, глинистые минералы, гумус. Эти примеси в ряде случаев ограничивают использование песков.

В песке размеры обломков (зерен) колеблются от 0,1 до 1 мм. В зависимости от размеров зерен различают разновидности песка крупнозернистый, пылевидный и глинистый песок.

Основными характеристиками песка являются:

• Модуль крупности;
• Коэффициент фильтрации;
• Объемно-насыпная масса;
• Класс радиоактивности;
• Содержание пылевидных, илистых, глинистых частиц.

Видов строительного песка очень много. Отличается он содержанием в его составе глинистых и пылевидных частиц (поэтому загрязненные пески перед использованием следует просеять, а иногда и промыть), а так же модулем крупности, за счет чего имеет различное применение в строительстве. Плотность строительного песка очень зависит от содержания в нем глины — чистый песок может иметь плотность 1,3 т. в кубическом метре, а песок с большим содержанием глины и влаги 1,8 т. в кубическом метре.

Речной песок самый чистый; морской песок загрязнен солями и требует промывки пресной водой; горный и овражный песок загрязнен глиной, а глина снижает прочность раствора.

Песок является важным строительным материалом. Его используют:

• Для кладки, стяжки, штукатурки
• При производстве цемента и бетона;
• В дорожном строительстве;
• В стекольной промышленности;
• В сельском хозяйстве.

К строительному песку можно отнести следующие его разновидности: речной песок и карьерный песок.

Песок для строительных работ должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта ГОСТ 8736-93 по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.

Песок для строительных работ в зависимости от значений нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса.

Основные параметры и размеры

В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности: I класс — очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий; II класс — очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности.

Группа песка	Модуль крупности, мкм
Очень крупный	Свыше 3,5
Повышенной крупности	От 3,0 до 3,5
Крупный	От 2,5 до 3,0
Средний	От 2,0 до 2,5
Мелкий	От 1,5 до 2,0
Очень мелкий	От 1,0 до 1,5
Тонкий	От 0,7 до 1,0
Очень тонкий	От 0,7 до 1,0

Добыча песка для строительных работ производится в карьерах или руслах рек (откуда название: речного и карьерного песка). Доставляется песок самосвальной техникой.

По виду обработки после добычи песок делится на сеянный и намывной.

Сеянный песок — это просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций.

Намывной песок ГОСТ 8736-93 — нерудный материал получается путем промывки обычного карьерного песка. Песок промывается большим количеством воды, из него вымывается глина и пылевидные частицы. Обычно намывной песок бывает очень мелких фракций (в среднем 0,6 мм.) Применяют этот вид строительного песка для штукатурки и других работ, где нежелательно присутствие глины.

Поступающий в строительство песок должен отвечать требованиям ГОСТ 8736—93 и ГОСТ 8735—88 по зерновому (гранулометрическому) составу, наличию примесей и загрязнений.

Зерновой состав песка определяют на стандартном наборе сит с размерами ячеек: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Навеску сухого песка просеивают через набор сит и определяют сначала частные (%), а затем полные остатки на каждом сите. Полный остаток на любом сите равен сумме частных остатков на этом сите и всех ситах большего размера. Размеры полных остатков характеризуют зерновой состав песка.

Для строительных растворов рекомендуется применять пески с модулем крупности не менее 1,2, а для бетонов — не менее 2. Причем зерновой состав песка для бетонов нормируется ГОСТ 10268—80 по остаткам на всех ситах. В строительстве часто используют фракционированный песок, разделенный на крупную (5…1,25 мм) и мелкую (1,25…0,16 мм) фракции.

Влажность и насыпная плотность песка.

Насыпная плотность природного песка 1300…1500 кг/м3. Песок изменяет свой объем и соответственно насыпную плотность при изменении влажности в пределах от 0 до 20 %. При влажности 3…10 % плотность песка резко снижается по сравнению с плотностью сухого песка, потому что каждая песчинка покрывается тонким слоем воды, и общий объем песка возрастает. При дальнейшем увеличении влажности вода входит в межзерновые пустоты песка, вытесняя воздух, и насыпная плотность песка снова увеличивается. Изменения насыпной плотности песка при изменении влажности необходимо учитывать при дозировке песка по объему.

Химический состав природного и искусственного песка

Самым востребованным в различных хозяйственных сферах материалом является песок, который добывают в карьерах и руслах рек, а также получают путем дробления горной породы. Химический состав песка выражен формулой SiO2 – диоксид кремния. Чаще всего пески состоят из зерен кварца и называются одноминеральными. Если присутствуют другие компоненты, то они являются полиминеральными.

Химический состав строительного песка

Для строительства используют, в основном, карьерное или речное сырье. Наиболее переработанными в естественных условиях являются разновидности с преобладанием кварца – кристаллического кремнезема. Этот минерал отличается высокой прочностью и твердостью. При нормальном температурном режиме он не вступает в реакцию с известью.

Цвет кварцевого песка зависит от примесей, например, содержание железа придает ему желтый оттенок. Химический состав природного песка зависит от места его залежи. Так, морская разновидность, кроме кварца, включает глауконитовые зерна, кристаллическая структура которых напоминает биотит.

Их химсостав является переменным и включает такие элементы:

• кремнезем;
• воду;
• глину;
• оксид железа.

Основной характеристикой сыпучего материала, наравне с плотностью и фракцией, является содержание кремнезема – чем его больше, тем качественней сырье. В виде примесей могут встречаться оксиды алюминия, железа и других металлов. Наиболее нежелательным компонентом является сульфид железа, наличие которого приводит к повышенной пригораемости.

Химический состав речного песка практически не содержит примесей, поскольку он проходит тщательную фильтрацию в естественной среде, в процессе которой примесные частицы вымываются водой. Благодаря таким свойствам, сырье, добытое в реках, очень ценится во многих отраслях – от стекольного производства до благоустройства детских площадок. Отсутствие загрязнения позволяет точно рассчитать необходимое количество мелкозернистого или крупнозернистого материала.

Приблизительно определить состав сырья можно самостоятельно, путем простого опыта. В стеклянную или пластиковую бутылку нужно насыпать немного песчаной массы, налить чистой воды и взболтать. Через сутки проверить – если раствор стал мутным, значит, в сырье много примесей.

Приобрести качественные сертифицированные стройматериалы по доступным ценам и с доставкой можно у компании «Инерт Групп».

Какой песок для бетона и стяжки лучше использовать: характеристики

Песок для бетона влияет на технические характеристики и качество готовой смеси. При покупке материала следует учитывать способ добычи, размер песчинок и другие факторы.

Общие требования

Требования к сырью, применяемому для изготовления смеси, указаны ГОСТами. Их список включает в себя такие показатели, как:

• процент пылеобразных частиц (размером меньше 0,14 мм) – не более 10% от общего веса;
• количество примесей пыли и глины – не более 3%;
• содержание крупных частиц (0,5 см и больше в диаметре) – 5% или меньше;
• фракции размером более 1 см не допускаются вообще;
• в материале не должно быть никаких органических примесей.

Таким требованиям может соответствовать только стройматериал, который прошел дополнительную обработку – промывку водой и просеивание на специальных машинах.

Определение качества

Протестировать качество материала можно в лаборатории или самостоятельно. Сырье нужно положить в глубокую емкость из прозрачного материала, чтобы оно наполнило ее на треть, а затем добавить воду в пропорции 1:1 и перемешать.

Если песок высокого качества, через 10—12 минут твердые частицы осядут на дно, а жидкость станет прозрачной.

Роль в стяжке

Песчано-гравийная смесь (ПГС) или песок для стяжки является одним из основных компонентов бетона и занимает 75% массы готового состава. Он служит заполнителем пространства, когда цемент исполняет роль связующего элемента. Именно этот материал отвечает за структурную прочность готового покрытия или блоков, предотвращает деформацию и растрескивание, усиливает влагостойкость. Он равномерно распределяет напряжение по всей массе, формируя внутренний каркас бетонного блока.

Разновидности

Данный стройматериал классифицируется по следующим признакам:

• происхождению – природный и искусственный;
• месту добычи – речной, карьерный, морской;
• способу обработки – необработанный, мытый, сеяный;
• объемной массе – твердый и пористый;
• минеральному составу – доломитовый, известняковый, полевошпатовый, кварцевый, мраморный, перлитовый;
• размеру частиц – мелкие, средние или крупные.

Виды сырья отличаются по прочности, качеству и другим свойствам. Не все из них подходят для стяжки и изготовления бетонных блоков.

Отличия карьерного и речного песка

При создании бетона часто применяют карьерный или речной песок. Между ними есть несколько отличий, а именно:

• У карьерного песчинки шершавой формы, а у речного — гладкой. Из-за этого различается их адгезия с щебнем – первый вид распределяется легко, а второму нужно постоянное помешивание.
• Добытый из водоемов стройматериал однороден по размеру фракций.
• В карьерном песке гораздо больше глины и пыли.
• Цена у речного стройматериала выше.

При выборе продукта необходимо знать характер работ, для которых планируется его использовать. Для штукатурки стен, создания кладки, строительства подушек под фундамент, подходит карьерный вид. Песок для полусухой стяжки, заливки блоков и других конструкций, сооружения фундаментов и элементов на каркасах, должен быть речным или морским.

Обработка и подготовка

По виду обработки во время добычи и после нее, стройматериал делят на два типа:

• Намывной. Обрабатывается и добывается в карьерах при помощи аппарата под названием декантатор. В нем масса отстаивается в воде, после чего жидкость сливается, вымывая остатки глины и пыли. В результате получается чистый продукт.
• Сеяный. Обрабатывается механическим просеивателем, в результате которого из стройматериала удаляются все лишние элементы. Используется редко из-за трудоемкости и дороговизны процесса.

Обработку проводят только песчаной массе, добытой в карьерах.

Какой песок выбирать для приготовления бетона

Выбор сырья для бетона зависит от требующейся марки материала. Для M50-М150 лучше использовать среднезерновые варианты, так как они дешевле. Если строится фундамент, стена или дорога (для них стоит применять бетон М200-М300), потребуется более качественный песочный состав с крупными частицами и без примесей. При создании прочного и сверхпрочного бетона (М350 и выше), подойдут только крупнозерновые виды песка.

Чтобы определить, какой песок лучше подходит для строительства, необходимо учитывать тип помещения. Так, для работы в промышленных и общественных зданиях, стоит отдавать предпочтение качественным речным (или морским) разновидностям, прошедшим просеивание и тщательно проверенным на наличие любых примесей. Это связано с тем, что конструкции в них подвергаются большим нагрузкам: ударам, вибрациям, весу оборудования и людей.

Для отделки жилых помещений и квартир выбирают недорогие карьерные разновидности песка. Лучший вариант – промытый стройматериал со средним размером зерен.

Вредные примеси

Кроме указанных ГОСТОм пыли и глины, в строительный материал попадают вредные вещества, среди которых встречаются:

• окиси железа – провоцируют появление пятен на блоках;
• слюда – ослабляет связь компонентов бетона, создавая риск коррозии;
• сера и ее производные – приводят к появлению трещин;
• гипс и пирит – застывают при контакте с водой, разрушая структуру изнутри.

Выявить сторонние элементы можно при проведении лабораторного анализа.

Приготовление бетона

В данном процессе важно правильно рассчитать пропорции цемента, песка, щебня и воды с учетом их веса. Соотношение должно быть 1:2,8:4,8. Эта норма подходит для приготовления бетона М200, которая чаще всего используется для работ внутри помещения. В качестве единицы измерения применяют ведро.

Порядок приготовления стройматериала состоит из следующих действий:

1. Залить в бетономешалку небольшое количество воды.
2. Засыпать цемент и тщательно перемешать смесь.
3. Добавить песок. Долго перемешивать, пока масса не станет однородной, без комков и отдельных фракций компонентов.
4. Всыпать щебень. Развести оставшейся водой и размешивать до получения консистенции густой сметаны.

Применять смесь стоит сразу после изготовления, поскольку она «схватывается» за 12 часов и застывает за неделю. Все работы лучше проводить в теплое время года при температуре не ниже 0 °C.

Жидкая гидроизоляция

При изготовлении бетонных смесей, в песчаную массу добавляют жидкие гидроизоляционные материалы. Это могут быть:

• обмазочные смеси;
• штукатурка;
• затирки;
• жидкости для ликвидации утечек.

Добавки попадают в микроскопические трещины в толще конструкций, где они вступают в реакцию с минералами, образуя водонепроницаемые прочные кристаллы. Они полностью перекрывают поры, не давая жидкостям проникать внутрь блоков, увеличивая их стойкость и прочность.

Главный плюс такой изоляции – долговечность. Она служит столько же, сколько и сами бетонные конструкции, а потому не нуждается в замене или техническом обслуживании.

Характеристики

От параметров песка и других составляющих бетонной смеси зависит ее качество, долговечность, способность выдерживать нагрузки и неблагоприятные внешние условия. Потому на них обязательно нужно обращать внимание при выборе ингредиентов.

Классификация по фракциям

Одной из самых важных характеристик стройматериала является фракция песка для стяжки (то есть средняя величина его зерен). Согласно ГОСТу, по этому параметру сыпучий материал делится

на 8 разновидностей:

• очень тонкий – до 0,7 мм;
• тонкий – 0,7-1 мм;
• очень мелкий – 1-1,5 мм;
• мелкий – 1,5-2 мм;
• средний – 2-2,5 мм;
• крупный – 2,5-3 мм;
• повышенной крупности – 3-3,5 мм;
• очень крупный – 3,5-5 мм.

Для выполнения строительных работ желательно выбирать песчаную смесь, которая содержит как средние, так и крупные частицы. Это поможет снизить расход ценных материалов, таких как цемент.

Размер частиц

По размеру частиц песок делят на два класса. Из первого исключены все стройматериалы с фракцией менее 2 мм, то есть неподходящие для строительства. Во втором могут встречаться примеси из частиц любого размера. Для создания бетонного состава используют только первый класс, поскольку мелкие частицы плохо распределяют напряжение на цемент.

Место добычи

Место добычи материала влияет на его минеральный и зерновой состав, однородность, присутствие и характер примесей. Это один из самых важных параметров при определении того, какой песок лучше для строительства.

Речной

Речной песок добывается в руслах рек. Он почти лишен примесей глины и каменистых вкраплений. Песчинки непрерывно омываются водой, из-за чего они становятся гладкими и однородными по размеру и форме. Зернистость у этого вида стройматериала низкая, размер фракции небольшой.

Речной материал имеет преимуществу перед другими видами, поскольку он почти не требует дополнительной обработки после добычи, так как изначально обладает хорошими характеристиками. Но при его извлечении из водоемов нарушаются их экосистемы, что приводит к нежелательным последствиям.

Карьерный

Данную разновидность материала добывают непосредственно из толщи горных пород или в песчаных карьерах. Он всегда содержит глину, камни и пыль, а потому требует дополнительной обработки перед применением. Частицы в материале неоднородные по размеру и форме, угловатые и шероховатые, что обеспечивает им хорошую сцепляемость. К плюсам карьерного стройматериала относится легкость его добычи и невысокая цена.

Морской

Морской песок – альтернатива речному с похожими характеристиками. Его минус – присутствие в составе небольших камней и осколков ракушек. К достоинствам можно отнести отсутствие примесей и относительно невысокую стоимость.

Овражный или горный

Горные или овражные виды добываются из залежей материала в грунте. Они отличаются большим количеством примесей, в основном глины. Она снижает итоговое качество и прочность бетонного раствора, потому применение овражного песка в стяжке и создании блоков ограничено.

Искусственный и кварцевый

Искусственный вид рассыпчатого стройматериала получается путем искусственного дробления горной породы. Из них наивысшим качеством (и соответствующей ценой) обладают продукты на основе кварца. Использование этого сырья увеличивает стойкость бетона к механическим, химическим и атмосферным воздействиям и позволяет получать блоки мягких пастельных оттенков.

Но высокая стоимость не позволяет использовать этот песок для стяжки пола или других крупных работ при строительстве.

Объемный вес

Объемный вес 1 м³ песка колеблется в пределах 1300-3100 кг. Он зависит от следующих характеристик:

• зернистости;
• размера песчинок;
• минерального состава;
• плотности;
• влажности и способности впитывать воду;
• количества прослоек воздуха, остающихся в смеси.

Для изготовления бетона оптимальным показателем считается 1400—1800 кг на м³.

Состав

Данный показатель оценивается по следующим параметрам:

• минералы и породы, из которых состоят песчинки;
• присутствие сторонних химических веществ;
• процент глины, камней, пыли и прочих нежелательных элементов;
• структура стройматериала, количество фракций разного размера.

Эти характеристики должны учитываться при создании бетона. Химические и минеральные компоненты влияют на прочность стяжки, кирпичей или блоков, структура – на способность связываться с цементом и распределять напряжение, а примеси – на качество.

Влажность

Влажность стройматериала не влияет на его качество, но учитывается при подсчете количества жидкости, необходимой для разведения. Обычно параметр составляет 5%, при высушивании он падает до 1%, а при увлажнении (например, если сырье лежало под дождем) возрастает до 10%. Лучше всего использовать относительно сухую песчаную смесь, которая рассыпается на зерна, если ее сжать в кулак.

Для точного измерения влажности стакан сырья тщательно высушивают, а потом сравнивают массу в обезвоженном и сыром виде. По разнице между ними вычисляют процент влаги.

Песок — wiki.web.ru

Песок — мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая из зёрен минералов разрушенных горных пород. Природный песок представляет собой рыхлую смесь зёрен размером 0,14-5 мм., образовавшуюся в результате разрушения твёрдых горных пород. Состоит главным образом из зёрен минералов (кварца, полевого шпата, слюд и др.), мелких обломков пород и иногда частиц скелетов ископаемых организмов (кораллов и др.).

Размеры зёрен в песках колеблются обычно от 0,1 до 2,0 мм. По величине зёрен выделяют пески: грубозернистые (2,0-1,0 мм.), крупнозернтнстые (1,0-0,5 мм. ), среднезеринстые (0,5-0,25 мм.) и мелкозернистые (0.25-0,01 мм.). Форма зёрен бывает окатанная, полуокатанная, угловатая и остроугольная — в зависимости от происхождения и длительности переноса зёрен.
По происхождению песок может быть речным, озёрным, морским и донным, а по составу — кварцевым, глауконито-кварцевым, аркозовым, магнетитовым, нефелиновым, слюдистым, полимиктовым и др. Чаще всего встречаются кварцевые и полимиктовые пески с большей или меньшей примесью других минеральных компонентов (глина, слюды, хлорит, окислы железа, полевой шпат, глауконит, карбонаты).

Часто пески бывает мономинеральными кварцевыми, и тогда состоят из почти чистого кварца.

В зависимости от условий залегания природные пески могут быть речные, морские, горные, овражные. Речные и морские пески имеют округлую форму зёрен, горные пески содержат остроугольные зёрна. Горные пески обычно более загрязнены вредными примесями, чем речные и морские.

В результате естественной цементации песков образуются песчаники.
Термин пески в геоморфологии используется для обозначения равнинных пространств, покрытых более или менее мощным песчаным покровом.

Практическое использование

Песок широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки фасадов зданий и разных изделий, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий и в быту (засыпка дорожек, устройство детских песочниц, туалетов для кошек, грунтов в теплицах и др.), при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ. Широко спользуется в бетонном производстве; при производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности. Важный материал при строительстве дорог, насыпей, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец (в этих случаях используют крупнозернистый песок Мк 2,2 — 2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Речной строительный песок широко применяется в различных декоративных (смешивают со связующими компонентами и красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах. Строительный речной песок выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог. Кварцевые пески — ценное сырьё для стекольной промышленности.

В современном строительстве чаще всего используются речной песок и карьерный песок.

Речной песок — это природный материал, добываемый со дна рек. Этот вид песка практически не содержит глинистых частиц, а так же камней и камушков. Модули крупности речного песка в основном средние. Частицы речного песка бывают мелкими (до 2 мм.), средними (2,0 до 2,8 мм.) и крупными (от 2.9 до 5 мм.). Цвет речного песка может быть серым или желтым. Речной песок считается универсальным материалом и используется для любых видов строительных работ, так как в его составе отсутствуют различные примеси. Речной песок стал основным компонентом, необходимым для производства бетона. Также речной песок широко используется для различных отделочных работ. Речной песок применяют в качестве компонента для асфальтобетонных смесей при строительстве дорог, он бывает необходим также во время укладки дорог. Основным недостатком речного песка является его высокая себестоимость, что существенно снижет возможную область его применения.

Карьерный песок. В отличие от речного песка, карьерный песок как правило содержит различные примеси, в частности, глину и пыль. В связи с этим для приготовления растворов карьерный песок использовать проблематично. Однако при помощи несложного оборудования карьерный песок промывается в ангарах или насыпях большим количеством воды. После обработки вымыванием карьерный песок может быть использован в качестве наполнителя для бетонов. Крупный карьерный песок применяется для устройства оснований и покрытий автодорог и аэродромов.

Искусственный песок

Искусственный песок получается в результате дробления таких горных пород как гранит, мрамор, известняк, а также техногенных субстанций — шлаков и тд. Искусственный песок обычно применяют для приготовления декоративного раствора и для фактурного слоя наружных строительных панелей.
Керамзитовый песок (мелкий керамзит) — строительный материал, который не является песком в строгом смысле этого слова, но поскольку такой термин укоренился, то о нём тоже следует упомянуть. Керамзитовый песок — сыпучий пескообразный материал, получаемый искусственно обжигом глинистой мелочи. Процесс обжига происходит в специальных вращающихся и шахтных печах. Также керамзитовый песок можно получить с помощью дробления керамзитового гравия. Как правило, размер частиц такого песка составляет от 0,14 до 5 мм. Главным назначением керамзитового песка является наполнение лёгких бетонов. Существует несколько способов получения керамзитового песка, но самым эффективным на сегодняшний день является обжиг в кипящем слое. Такая технология является наименее затратной, что обеспечивает в итоге более низкую себестоимость керамзитового песка; объём полученного песка всегда меньше, чем объём гравия.

Ссылки

Свойства и особенности песка делают его уникальным материалом

Песок – это удивительный природный материал, полезные свойства которого невозможно переоценить. Его уникальные особенности и характеристики, необычные сферы применения, загадки и гипотезы, а также множество другой важной информации вы найдете в этой статье.

Кратко о песке

Песок с давних времен используется в различных сферах деятельности человека: строительстве, изготовлении стекла, медицине, искусстве и многих других. Но человек знает о песке на удивление мало, несмотря на его распространенность. Яркий тому пример – поющие пески. Они издают невероятные звуки, и до сих пор никто не может назвать точную причину этого явления. Существует масса теорий, но ни одна из них не подтверждается исследованиями. Один и тот же песок может издавать звуки на пляже, но «молчать» в лабораторных условиях. И это лишь одно из его удивительных проявлений.

Состав песка в разных точках земного шара не одинаковый. Например, значительную часть Саудовской Аравии занимает пустыня, но страна вынуждена импортировать песок, так как собственный абсолютно непригоден по своим характеристикам для строительства.

Выделяют две основные группы песка:

• Мономинеральные. Состоят на 90 % и больше только из одного минерала: кварца, роговой обманки, слюды или полевого шпата. Оставшиеся 10 процентов представлены большим набором других минералов или останков живых существ (например – раковин). Содержание каждого такого элемента настолько мало, что даже не учитывается.
• Полиминеральные: состоят в основном из двух минералов из перечня мономинеральных песков. Например – полевошпатово-кварцевый вариант, в котором полевого шпата более 50 %, остальное – кварц. Сочетания могут быть любыми, а фактический состав легко определить по названию. Если в указанном выше примере поменять слова местами, получится кварцево-полевошпатовый песок, в котором уже именно кварца больше 50 %, а остальная часть – полевой шпат.

Из-за такого разнообразия какой-то общепризнанной во всем мире классификации просто не существует. Уж очень сильно пески отличаются друг от друга. В первую очередь – из-за происхождения.

По официальной версии, песок является продуктом распада горных массивов. Под воздействием ветра горы постепенно разрушаются, от них отделяются значительные куски, которые и дальше обдуваются ветрами, постепенно рассыпаясь до состояния песка, который, в свою очередь, развеивается ветром по большой территории. Вода выполняет ту же самую работу.

Не все согласны с официальной версией, ведь, по предварительным подсчетам, существующее на планете количество песка просто не может являться результатом разрушения гор, какими бы крупными те ни были. Есть мнение, что определенная часть песка попала на нашу планету из космоса.

По типу добычи песок бывает карьерным и речным, хотя последний далеко не всегда находится именно в реках. Его могут добывать в разных водоемах: озерах, морях или океанах.

Так выглядит песок под микроскопом

Самые удивительные и полезные свойства песка

Среди всех свойств песка выделяют четыре самые полезные для человека особенности: равномерность высыпаемости, водопроницаемость, рассыпаемость и не сжимаемость.

• Равномерная высыпаемость. Вне зависимости от давления или высоты слоя песка, он всегда будет равномерно высыпаться из отверстия. Например, если взять обычную воронку и насыпать в нее несколько граммов песка, он высыплется из нее с той же скоростью, как и тонна такого же песка, пропущенного через эту же воронку. Благодаря этому свойству возможна работа песочных часов. Разумеется, в зависимости от крупности частичек песка и от их структуры, скорость высыпания будет разной, но один и тот же песок всегда проходит через отверстие с одинаковой скоростью.
• Водопроницаемость. Песок пропускает воду. Чем крупнее частички, тем лучше будет проходить жидкость. В то же время он пропускает только воду и вбирает в себя любые взвеси и примеси. Это принцип работы большинства фильтров. Со временем песок слеживается, становится более плотным и начинает пропускать все меньше воды. Самый мелкий песок, в конечном итоге, может стать и вовсе водонепроницаемым, если взять внушительный его слой.
• Рассыпаемость. Чистый и сухой песок физически не может удерживаться на вертикальной поверхности. В то же время мокрые песчинки отлично сцепляются друг с другом. Оба свойства используются в строительстве, в частности – при изготовлении строительных смесей.
• Не сжимаемость. Песок может слежаться или осесть, потеряв часть объема, но сжать его выше этого предела просто невозможно. Такое свойство помогает распределять давление при помощи песка. Пример: если в емкость насыпать песок и начать на него давить, лишь часть этого усилия будет передаваться на дно емкости. Остальное равномерно распределится по стенкам. Таким эффектом обладает только сухой песок. Мокрый же передаст все усилие строго вниз, на дно.

Неизвестно, когда и где впервые появились песочные часы. С большой долей вероятности, они были известны в Азии еще до Рождества Христова, но в Европе стали известны только в 1339 году

Лечение песком

В медицине песок также активно используется. О его лечебных свойствах знали еще древние шумеры – такая информация встречается на их глиняных клинописных табличках. Несмотря на это, только в 1889 году русский врач Парийский Н. В. после проведения экспериментов смог создать качественную систему лечения, которая дошла до наших дней практически без изменений.

Называется лечение песком – псаммотерапия. Общий принцип достаточно прост. Песок отлично накапливает тепло и может равномерно его отдавать на протяжении длительного времени. Кроме того, грани песчинок достаточно острые, чтобы обеспечивать качественный массаж. Сочетание этих факторов и легло в основу методики лечения. Нагретый песок прикладывается к определенному участку тела, качественно его прогревает и массажирует.

Псаммотерапия помогает справиться с болезнями опорно-двигательной системы, суставов, с радикулитом и невритом. Она же способствует снижению веса и положительно сказывается на работе почек.

Благодаря несомненной пользе, доступности песка и простоте процедуры лечения, псаммотерапия распространилась по Европе и России практически мгновенно

Интересные факты о песке

• В древности песок использовался для краткосрочных записей или расчетов. Его высыпали на гладкую поверхность и писали там, все что требовалось.
• По приблизительным подсчетам, общее количество песчинок на нашей планете приближается к 7 500 000 000. Для сравнения: в нашей галактике около 100 000 000 000 звезд.
• Песчаные замки (зыбучие пески) ежегодно убивают больше людей, чем акулы.
• Если объединить все пустыни Земли, они займут около трети поверхности планеты.
• В чистом виде песок плавится при температуре 1700 градусов. А если в состав добавить простую соду, то понадобится всего 700 градусов.
• В зависимости от состава, песок может быть не только белым или желтым, но также зеленым, красным и даже черным.

Некоторые ученые считают, что уже в ближайшем будущем песок может стать отличным источником энергии. И хотя этого еще не произошло, человечество активно изучает этот простой, но такой интересный и загадочный материал.

Мировой Атлас песков »Песок

Всем известно, что песок летних лет на пляже является строительным материалом или сырьем для изготовления стекла. Говоря о пляжном песке, вы когда-нибудь замечали, что не все пляжи одинаковы? По некоторым действительно приятно ходить, в то время как другие могут причинять боль ногам. И одни белые, как снег, а другие темные, как ночь. А как насчет песка из пустыни, он такой же, как пляжный? Что их отличает, почему у них так много цветов…? Не претендуя на роль эксперта, я постараюсь здесь ответить на эти вопросы с точки зрения сборщика песка, а не ученого.Итак…

… что такое песок?

Песок можно определить как зернистый материал природного происхождения, диаметр зерна которого находится в диапазоне от 0,063 (1/16) до 2,0 мм. В США песок обычно подразделяется по размеру зерна на пять основных категорий: очень мелкий (1/16 — 1/8 мм), мелкий (1/8 — 1/4 мм), средний (1/4 — 1/2 мм). ), крупнозернистый (1/2 — 1 мм) и очень крупный (1 — 2 мм).

… откуда песок?

Песок можно найти на различных формах рельефа от пляжей до пустынь, берегов озер, рек, а также в горах, карьерах, дюнах вдоль морских берегов, а иногда и на обочинах дорог.Но то, как туда попадет песок, зависит от процессов, которые приводят к образованию песчинок. Наиболее важным является выветривание горных пород , вызванное внешними факторами, такими как ветер, осадки, циклы замерзания-разморозки и т. Д.

Этот метод является в основном механическим, и полученные пески обладают физико-химическими характеристиками материнской породы, из которой они происходят. Взрывной вулканизм (пирокластический процесс) является причиной более «драматического» образования песков, связанного с вулканической деятельностью и образованием магматических пород измененного химического состава.К третьему классу относятся механизмы для дробления горных пород , которые вызываются как движением горных пород, так и ударами между двумя массивами горных пород. Осаждение растворенных минералов из теплых морей может быть причиной образования песчинок путем гранулирования с использованием как химических, так и биологических процессов осаждения .

Поперечные сечения двух гранодиоритовых пород, раскрывающие внутренний состав (ширина: 8 мм)

… какой состав песка?

Состав песка напрямую зависит от его происхождения.Например, песок, собранный с вулканических островов, часто имеет в своем составе вулканические туфы и пепел, в то время как пляжи отдельных атоллов обычно состоят из кораллов и останков крошечных морских животных. Минералогический состав песков также имеет прямую связь с цветом песков, природа здесь чрезвычайно щедра: белые пески биологического происхождения, черные пески вулканических островов, красноватые оттенки в засушливых районах (пустынях) и т. Д.

Слои выветрелого косослоистого песчаника в пустыне Негев, Израиль

Дальнейшая классификация песков основана на рассмотрении того, возник ли песок в результате процессов, связанных с жизнью животных и растений ( биогенные пески, ) или в результате преобразований горных пород ( минеральных песка, ).Очень часто в природе встречаются сочетания этих двух групп — в данном случае речь идет о смешанных песках . Тем не менее, термин карбонатные пески также используется, когда говорят о песках, образованных осаждением карбоната кальция. Этот термин может быть очень убедительным, но он не делает никакой разницы между биологическими осадками (карбонат кальция, обнаруженный в скелетах морских животных) и химическими осадками (карбонат кальция, растворенный в теплой морской воде).

Пески биогенные

Биогенное вещество обычно определяется как вещество, возникшее в результате жизненных процессов (животных или растений, либо того и другого).Термин « биогенный песок » относится к песку, состоящему из останков скелетов растений и животных. Большинство песков биогенного происхождения содержат остатки скелета кораллов , осаждающих кальций водорослей и различных мелких морских животных, таких как брюхоногих моллюсков (раковины или фрагменты улиток), раковин двустворчатых моллюсков , ракушек , фораминифер , спикулы губки , червячные трубки и др. Биогенные пески можно отличить от минеральных песков по высокому содержанию карбоната кальция (CaCo ₃ ).

Биогенный песок из кораллов и фрагментов брюхоногих моллюсков

Пески минеральные

Наиболее распространенным компонентом минеральных песков является диоксид кремния, присутствующий в кварцевой форме. Силикатный песок (на основе кварца) присутствует на пляжах, пустынях, а также в реках, горах и озерах и, в некоторой степени, на вулканических островах. Помимо кварца, другой популярной группой являются пески, состоящие из незрелых отложений, таких как фрагменты гранитных пород (что подразумевает, что исходная порода находится недалеко и у агентов выветривания не было достаточно времени, чтобы изменить исходную породу).Эти пески можно назвать каменными песками , и они могут содержать огромное количество обломков горных пород (гранит, базальт, песчаник, известняк и т. Д.).

Каменные пески с побережья Великобритании (большинство каменных песков темного цвета)

Тяжелые минеральные пески содержат минералы с удельным весом более 2,9 г / см³. Благодаря своему стабильному во времени составу тяжелые минералы дают ценную информацию об исходных породах, из которых они происходят.Выведенные из этих пород и перенесенные на дно водоемов, тяжелые минеральные пески слишком тяжелы, чтобы их переносили к берегам регулярными волнами, но их можно найти тонкими слоями на пляжах после штормовых ночей. Очень распространенные минералы — магнетит (черный цвет, с магнитными свойствами), гранаты (обычно розовый или красный), ильменит (черный) и т. Д.

Силикатные пески с тяжелыми минералами , в основном магнетит и гранаты, с высоким содержанием кварца

Еще одна группа песков, которая очень впечатляет и дает впечатляющие макроскопические изображения, представлена ​​вулканическими песками .Этот тип песка обычно состоит из неконсолидированных фрагментов вулканического мусора, обычно лавы, которая очень быстро остывает после извержения вулкана. Вулканические пески можно классифицировать в соответствии с окончательными характеристиками лавы. Когда выброшенный твердый материал вступает в сильный контакт с газами и паром, выделяемыми вулканом, он разлетается на куски разных размеров. Материал очень небольшого размера образует вулканический пепел , который в результате консолидации приводит к образованию вулканического туфа .Дальнейшее выветривание вулканического туфа может привести к образованию частиц диаметром в диапазоне песка, как показано на изображении ниже:

Вулканический песок , происходящий из вулканического туфа вулкана Этна, Италия

Песок смешанный

Смешанные пески содержат как минеральные, так и биогенные песчинки и очень часто встречаются, особенно на морских берегах. Однако эту группу очень трудно определить, поскольку она состоит из комбинаций в различных соотношениях любых из описанных выше песков (минеральная часть может иметь магматическое, осадочное или метаморфическое происхождение, а биогенная часть может иметь животное или растительное происхождение).

Песок смешанный из ЮАР (зерна кварца и фрагменты раковины)

Специальные пески

Это пески, представляющие особый интерес для сборщиков песка, очень часто содержащие только одну важную составляющую. Эти пески сами по себе не образуют научную группу (они могут быть биогенными или минеральными), но они очень ценятся за их визуальные характеристики (цвет, форма зерна и т. Д.), Поэтому я решил перечислить их отдельно, также упомянув группу, к которой они принадлежат. .

Оливиновый песок с Гавайев (минеральный песок)

Серпантинный песок из Корсики, Франция (минеральный песок)

Песок Foraminifera с острова Бали, Индонезия (биогенный песок)

Синий песок содалит из Намибии (минеральный песок)

Песок альмандиновый — песок «звездчатый гранат» из Айдахо, США (минеральный песок)

Песок московитовый из белой обыкновенной слюды (минерального песка)

«Звездчатый песок» из Японии из остатков скелета фораминифер (биогенный песок)

Песок магнетитовый , почти в чистом виде (минеральный песок)

Гематитовый песок из кварца с пигментом оксида железа (минеральный песок)

После определения, происхождения и классификации, физические характеристики песка, такие как размер зерна, округлость, сферичность и степень сортировки, будут описаны здесь в течение следующих дней, так что следите за обновлениями и посетите эту страницу еще раз, если вы хотите узнать больше о очаровательном песках. .

Что такое песок | Пляж песок

Песок — это сыпучий зернистый материал, покрывающий пляжи, русла рек и пустыни мира.

Состоящий из разных материалов, которые различаются в зависимости от местоположения, песок бывает разных цветов, включая белый, черный, зеленый и даже розовый.

Наиболее распространенным компонентом песка является диоксид кремния в виде кварца. Сухопутные массивы Земли состоят из горных пород и минералов, включая кварц, полевой шпат и слюду.

Процессы выветривания, такие как ветер, дождь и циклы замерзания / оттаивания, разрушают эти породы и минералы на более мелкие зерна.

В отличие от некоторых других минералов, кварц твердый, нерастворимый в воде и плохо разлагается в результате процессов выветривания. Ручьи, реки и ветер переносят частицы кварца на берег моря, где кварц накапливается в виде светлого пляжного песка. (Хотя континентальный песок состоит в основном из кварца, он также содержит кусочки полевого шпата и другие фрагменты горных пород. )

Тропические острова, такие как Гавайские острова, не имеют богатого источника кварца, поэтому песок на них разный. локации.Пляжный песок на тропических островах часто выглядит белым, потому что он состоит из карбоната кальция, который образуется из раковин и скелетов морских организмов, живущих на рифах, включая кораллы, моллюски и микроорганизмы, называемые фораминиферами.

Песок образуется при разрушении рифа под действием механических сил, таких как волны и течения, или биоэрозии, вызванной пасущимися рыбами, ежами и другими морскими обитателями. Знаменитый розовый песок Бермудских островов также состоит из эродированного карбоната кальция; красный цвет песок приобретает из-за обилия красных фораминифер, Homotrema rubrum .

На тропических пляжах также может быть черный песок, состоящий из черного вулканического стекла. Иногда эрозионные силы отделяют минеральный оливин от других вулканических фрагментов, что приводит к пляжам с зеленым песком, таким как Гавайский пляж Папаклеа.

На удивление мало известно о происхождении обильного песка в крупнейших пустынях мира. Исследования показывают, что пустыня Сахара когда-то была покрыта пышной растительностью, прежде чем изменение климата превратило ее в пустыню, часть которой покрыта песком.С другой стороны, песок в пустыне Намиб на юге Африки мог быть унесен ветром из Оранжевой реки в Южной Африке.

Следите за сообщениями Джозефа Кастро на Twitter. Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .

Минеральные свойства, фотографии, использование и описание

Гемиморфит

Гемиморфит — это руда цинка, которую часто можно разрезать на драгоценные камни впечатляющего синего цвета.

Виноградный агат

Виноградный агат — это популярный минеральный образец, цвет и форма которого напоминают гроздь винограда.

Топаз

Топаз — минерал, наиболее известный как прочный драгоценный камень, и его использование в шкале твердости Мооса.

Твердомеры

Твердомеры — Испытайте твердость с помощью точных и простых в использовании твердомеров.

Диопсид

Диопсид — драгоценный материал, поделочный камень, алмазный индикатор, промышленный минерал.

Кварц

Кварц — самый распространенный минерал в земной коре.Обладает множеством полезных свойств.

Алмаз: Минерал

Алмаз — минерал с уникальными свойствами, который можно использовать в различных драгоценных камнях и в промышленности!

Бенитоит

Бенитоит — открытие государственного драгоценного камня Калифорнии — отчет Геологической службы США от 1911 года.

Ручная линза

Ручная линза Складная лупа с 10 кратностью в металлическом футляре. Часто используемый лабораторный и полевой инструмент.

Geology Tools

Geology Tools — молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, кирки твердости, золотые кастрюли.

Кальцит

Кальцит — это карбонатный минерал, который используется в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и многих других областях.

Золото дурака

Золото дурака — название пирита, когда его медный цвет обманывает людей, ищущих золото.

Корунд

Корунд — третий по твердости минерал. Это также минерал рубина и сапфира.

Родохрозит

Родохрозит — минерал марганца, используемый в качестве руды, розового драгоценного камня и поделочного камня.

Гранат

Гранат наиболее известен как красный драгоценный камень.Он бывает любого цвета и имеет множество промышленных применений.

Оливин

Оливин — изобилие в мантии Земли. Составная часть метеоритов. Драгоценный камень перидот.

Магнезит

Магнезит — это карбонатный минерал, используемый для производства химикатов, огнеупорных кирпичей, металлического магния и т. Д.

Сугилит

Сугилит — редкий минерал и драгоценный камень, наиболее известный своим ярким розовым или пурпурным цветом.

Использование талька

Тальк — мягкий минерал, используемый в косметике, бумаге, красках, керамике и многих других продуктах.

Турмалин

Турмалин — самый красочный минерал и природный драгоценный камень на Земле.

Минеральная твердость

Шкала твердости Мооса — это набор эталонных минералов, используемых для определения твердости в классе.

Гематит

Гематит — важнейший источник железной руды и минеральных пигментов с доисторических времен.

Кианит

Кианит — это метаморфический минерал, используемый для производства фарфора, абразивных изделий и драгоценных камней.

Ванадинит

Ванадинит — важная руда ванадия и незначительный источник свинца.

Чароит

Чароит — пурпурный силикатный минерал, обнаруженный только в России, используемый в качестве драгоценного камня.

Циркон

Циркон — это первичная руда циркония и драгоценный камень, который доступен во многих цветах.

Родонит

Родонит — силикат марганца, используемый как второстепенная руда марганца и драгоценный камень.

Киноварь

Киноварь — единственная важная руда ртути. Используется в пигментах до тех пор, пока не будет выявлена ​​его токсичность

Азурит

Азурит — Используется как медная руда, пигмент, поделочный камень и драгоценный камень.

Что такое минералы?

Минералы — это строительные блоки нашего общества. Мы используем изделия из них каждый день.

Лепидолит

Лепидолит — это слюда от розового до пурпурного цвета, используемая в качестве литиевой руды и драгоценного камня.

Ильменит

Ильменит — первичная руда титана и источник большей части диоксида титана.

Серпентин

Серпентин — метаморфические породы, используемые в строительстве, архитектуре и гранильных работах.

Tumbled Stones

Tumbled Stones — это камни, округленные, сглаженные и отполированные в каменном стакане.

Don * t Go To Jail

Коллекционеры минералов должны знать правила удаления образцов из государственной и частной собственности.

Молибденит

Молибденит — это первичная руда молибдена, которая используется в суперсплавах и в качестве смазочного материала.

Минералоиды

Минералоиды — это аморфные неорганические твердые вещества природного происхождения, не обладающие кристалличностью.

Herkimer Diamonds

Herkimer Diamonds Кристаллы кварца с двойными концами, используемые в качестве образцов и драгоценных камней.

Рутил

Рутил — руда титана; источник оксида титана; вызывает звезды и глаза в драгоценных камнях.

Геологический словарь

Геологический словарь — содержит тысячи геологических терминов с их определениями.

Варисцит

Варисцит — минерал от желтовато-зеленого до голубовато-зеленого цвета. Он похож на бирюзу и огранен как драгоценный камень.

Халькопирит

Халькопирит — важнейшая руда меди на протяжении более пяти тысяч лет.

Лимонит

Лимонит — аморфный оксид железа. Руда железа и пигмент с доисторических времен.

Сподумен

Сподумен — это минерал пегматит, руда лития, а иногда и драгоценный камень.

Использование золота

Золото обладает уникальными свойствами, которые делают его одним из самых полезных минералов.

Рок-акробат

Рок-акробат — Все о рок-акробатике и рок-акробатике. Прочтите перед покупкой стакана.

Streak Test

Streak Test — это метод определения цвета минерала в порошкообразной форме.

Crystal Habit

Crystal Habit — это внешняя форма, отображаемая кристаллом или совокупностью кристаллов.

Породообразующие минералы

Породообразующие минералы — большая часть земной коры * состоит из небольшого количества минералов.

Кислотный тест

Кислотный тест Геологи используют разбавленную соляную кислоту для определения карбонатных минералов.

Редкоземельные элементы

Редкоземельные элементы используются в сотовых телефонах, DVD, батареях, магнитах и ​​многих других продуктах.

Подарки, потрясающие

Подарки, потрясающие — Какие подарки самые популярные в магазине Geology.com?

Olivine Rain

Olivine Rain Spitzer Телескоп обнаружил дождь из кристаллов оливина на протозвезде HOPS-68.

Пироксеновые минералы

Пироксены — это группа цепочечных силикатных минералов, обнаруженных в магматических и метаморфических породах.

Использование серебра

Использование серебра Большинство людей думают о ювелирных изделиях и монетах, но в основном серебро используется в промышленности.

Триболюминесценция

Триболюминесценция возникает при трении, царапинах или разрушении минерала.

Права на полезные ископаемые

Права на полезные ископаемые — Кому принадлежат полезные ископаемые под вашей землей? Кто хочет их покупать?

Минерал титан в белой краске и звездчатом рубине

Начало »Минералы» Рутил

Источник титана, белый пигмент в краске, причина появления «глаз» и «звездочек» в драгоценных камнях.

Автор статьи: Хобарт М. Кинг, доктор философии, RPG

Что такое рутил?

Рутил — минерал оксида титана с химическим составом TiO ₂ . Он встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах по всему миру. Рутил также встречается в других минералах в виде игольчатых кристаллов.

Рутил имеет высокий удельный вес и часто концентрируется потоками и волнами в «тяжелых минеральных песках», которые существуют сегодня как в наземных, так и в морских месторождениях.Большая часть мирового производства рутила добывается из этих песков.

Рутил используется в качестве руды титана, он измельчается до белого порошка, который используется в качестве пигмента в красках, и перерабатывается для использования во множестве продуктов. Сети игольчатых кристаллов рутила образуют «глаза» и «звезды» во многих драгоценных камнях, таких как звездчатый рубин и звездчатый сапфир.

Heavy Mineral Sand: При раскопках на мелководье Фолли-Бич, Южная Каролина, обнажаются тонкие слои тяжелых минеральных песков.Эти пески часто являются источником природного рутила. Фотография Карлтона Берна, Геологическая служба США.

Геологическое местонахождение рутила

Рутил встречается как дополнительный минерал в плутонических магматических породах, таких как гранит, и в глубоких магматических породах, таких как перидотит и лампроит. В метаморфических породах рутил является обычным акцессорным минералом в гнейсе, сланце и эклогите. Хорошо сформированные кристаллы рутила иногда встречаются в пегматите и скарне.

Рутил и ряд других металлических рудных минералов совместно добываются из осадочных отложений, известных как «тяжелые минеральные пески». Эти отложения образовались в результате выветривания магматических и метаморфических пород, которые содержат обильные крошечные зерна минералов с высоким удельным весом, таких как рутил, ильменит, анатаз, брукит, лейкоксен, перовскит и титанит (также известный как сфен).

По мере того, как эти породы выветриваются, их более стойкие минеральные частицы смываются в морскую прибрежную среду, где они сортируются и концентрируются в соответствии с их плотностью под действием волн и течений.При подходящих условиях и большом количестве тяжелых минералов эти отложения могут стать полезными месторождениями.

Добыча тяжелых полезных ископаемых: Экскаваторы удаляют тяжелые минеральные пески на руднике Конкорд на юге центральной части Вирджинии. Эти пески, содержащие до 4% тяжелых минералов, выкапываются и затем обрабатываются для удаления рутила, ильменита, лейкоксена и циркона. Пески подверглись выветриванию и эрозии из-за воздействия анортозита на небольшом расстоянии. Фото Геологической службы США.

Добыча рутила

Тяжелые минеральные пески добываются в мелководной морской среде судами, которые выкапывают отложения, отделяют тяжелые минеральные зерна, удерживают тяжелые минералы на борту и сбрасывают более легкую фракцию отложений обратно на дно.

Тяжелые минеральные пески также встречаются на суше в осадочных отложениях, которые накапливались во времена, когда уровень моря был намного выше, чем сегодня. Эти отложения добываются, обрабатываются для удаления тяжелых минералов и возвращаются в ландшафт, который восстанавливается с его первоначальной топографией.

Тяжелый минеральный песок: Тяжелый минеральный концентрат, добываемый на суше в Джорджии. Он состоит из зерен размером с песок, состоящих в основном из рутила, ильменита и циркона.

Полиморфы и примеси

Рутил является наиболее распространенной природной формой TiO ₂ . Существует множество полиморфов, которые включают анатаз и брукит. Железо (Fe ⁺² ) иногда замещает титан в некоторых образцах рутила. Когда это происходит, разница валентностей между железом и титаном требует уравновешивания — и этот баланс часто достигается за счет замены ниобия (Nb ⁺⁵ ) и / или тантала (Ta ⁺⁵ ) на другой титан.Замещение этих элементов увеличивает удельный вес рутила и вызывает черный цвет как минерала, так и его полосы.

Физические свойства рутила
Химическая классификация	Оксид
Цвет	От красного до красновато-коричневого, от черного, от желтого до золотого
Штрих	От красного к коричневому
Глянец	От адамантина до субметаллического
Диафрагма	Непрозрачный, прозрачный на тонких краях
Раскол	Хорошо
Твердость по Моосу	с 6 по 6.5
Удельный вес	от 4,2 до 4,4
Диагностические свойства	Блеск, цвет, удельный вес, габитус призматического кристалла
Химический состав	Оксид титана, TiO 2
Кристаллическая система	Тетрагональный
Использует	Руда титана, пигменты, инертное покрытие на сварочных стержнях

Рутилированный кварц: Ограненный драгоценный камень, вырезанный из рутилированного кварца.Длинные призматические кристаллы с золотистым металлическим блеском — рутил. Образец и фото: Arkenstone / www.iRocks.com.

Рутил и геммология

В большей степени, чем любой другой минерал, рутил имеет склонность к росту в виде призматических кристаллов внутри других минералов. Длинные призмы рутила встречаются во многих различных драгоценных минералах. Кварц, корунд (рубин и сапфир), гранат и андалузит — одни из наиболее известных.

Иногда эти иглы грубые и отчетливо видны внутри драгоценного камня, как во многих образцах рутилированного кварца.Из этих игл получаются привлекательные и интересные новинки, когда они имеют приятный цвет и расположение. Смотрите фото рутилированного кварца рядом.

Звезда Индии: Этот драгоценный камень представляет собой звездчатый сапфир весом 563,35 карата, вырезанный из алмазного сырья, найденного в Шри-Ланке. Он серовато-синего цвета и вырезан так, чтобы сверху и снизу отображалась звезда. Он выставлен в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Фотография на Wikimedia Commons Даниэля Торреса-младшего

В некоторых драгоценных камнях, таких как рубин и сапфир, отражение света от сети мелких кристаллов рутила внутри правильно ограненного кабошона создает красивую «звезду» света на поверхности камня.Драгоценные рубины и драгоценные сапфиры с этой звездой известны в торговле как «феноменальные драгоценные камни», а явление звезды известно как «астеризм». См. Соседнюю фотографию голубого звездчатого сапфира под названием «Звезда Индии».

В других драгоценных камнях одно направление параллельных кристаллов образует линию света на поверхности камня, известную как «кошачий глаз». Явление, которое вызывает кошачий глаз, известно как «болтовня», а драгоценные камни, которые демонстрируют это явление, называются «болтовней».Самым известным драгоценным камнем из-за своей яркости является хризоберилл «кошачий глаз».

Рутилированный кварц с кошачьим глазом: Кабошон, ограненный из рутилового кварца, добытого в Бразилии. Иглы рутила золотистого цвета и имеют настолько грубую текстуру, что можно отчетливо увидеть множество отдельных игл. Размер кабошона составляет примерно 12 х 16 миллиметров.

Использование рутила

Основными областями применения рутила и оксида титана, полученного из рутила, являются: производство пигментов из оксида титана, производство тугоплавкой керамики и производство металлического титана.Использование рутила для изготовления пигментов затрагивает жизнь почти каждого человека в Соединенных Штатах во многих отношениях почти каждый день.

При мелком измельчении и обработке для удаления примесей рутил превращается в ярко-белый порошок, который служит прекрасным пигментом. Он используется для приготовления краски путем суспендирования порошка в жидкости. Жидкость служит носителем при нанесении краски и испаряется, нанося слой оксида титана на окрашенный объект. Пигменты на основе оксида титана стали очень важными в лакокрасочной промышленности в 1978 году, когда правительство США запретило использование пигментов на основе свинца в потребительских лакокрасочных продуктах.

Пигменты оксида титана используются для получения белого цвета в пластмассах, а также для изготовления бумаги высокой яркости. Оксид титана придает этим изделиям устойчивый к выцветанию цвет. Оксид титана также нетоксичен и химически стабилен. Эти свойства позволяют использовать его в качестве пигмента в продуктах питания, косметике, фармацевтике и многих потребительских товарах, таких как зубная паста.

Лучший способ узнать о минералах — это изучить коллекцию небольших образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать за их свойствами.Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com.

Синтетический рутил

Рутил имеет очень высокий показатель преломления, сильную дисперсию и адамантиновый блеск. Это оптические свойства, благодаря которым можно получить отличный драгоценный камень, и эти свойства рутила могут соперничать со свойствами алмаза или превосходить их. К сожалению, природный рутил редко имеет прозрачность и цвет, необходимые для использования в качестве альтернативы алмазу.

Однако синтетический рутил можно сделать почти бесцветным с отличной прозрачностью.Когда он был впервые произведен в 1940-х и 1950-х годах, он был огранен на драгоценные камни и продан как имитатор алмаза под названием «Титания». Он приобрел некоторую раннюю популярность, но она начала исчезать, когда покупатели обнаружили, что синтетический рутил за короткое время страдает от истирания — твердость рутила по шкале Мооса 6 по сравнению с твердостью алмаза 10.

Найдите другие темы на Geology.com:

Скалы: Галереи фотографий вулканических, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных минералах, драгоценных камнях и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях прошлого и настоящего.	Gemstones: Красочные изображения и статьи об алмазах и цветных камнях.
Общая геология: Статьи о гейзерах, маарах, дельтах, перекатах, соляных куполах, воде и многом другом!	Geology Store: Молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, книги, кирки твердости, золотые кастрюли.
	Алмазы: Узнайте о свойствах алмаза, его многочисленных применениях и открытиях.

Минеральные пески

Минеральные пески

Тяжелые минералы

Минеральные пески содержат наборы минералов с высоким удельным весом, известные как «тяжелые минералы». Они включают экономически важные минералы, богатые титаном, цирконием и редкоземельными элементами.

Формирование и расположение

Отложения минерального песка образуются в результате эрозии и выветривания ранее существовавших магматических пород, таких как гранит, пегматит и базальт.За 60–200 миллионов лет сочетание ветра и воды из древних рек и морей вымыло минералы из прошлых пород и сконцентрировало их в отложениях пляжей и дюн. В результате сегодня отложения минерального песка могут располагаться на разных уровнях над нынешним уровнем моря. Некоторые месторождения были расположены далеко в глубине суши от нынешней береговой линии, например, Хоршем в Виктории.

Обычно полезные ископаемые в верхних слоях 3-5 метров имеют высокое содержание диоксида титана (TiO2) и концентрат циркона и монацита в основании месторождения.

Типичный минеральный состав: ильменит 80%, циркон 10%, лейкоксен 5%, рутил 1%, монацит 0,5%, прочие 3,5%.

• Рутил (TiO2) — это природный диоксид титана от красного до черного с теоретическим содержанием TiO2 100%, но такие примеси, как Fe2O3 и Cr2O2, снижают его до 93–95%.
• Ильменит (FeTiO3) черный и непрозрачный в свежем виде, но обычно подвергается некоторому выветриванию и удалению железа, поэтому содержание TiO2 составляет от 45 до 65%.
• Лейкоксен — это название сильно измененного ильменита.Зерна коричневые или серые с восковым блеском и содержанием TiO2 68%.
• Циркон (ZrSiO4), бесцветный или почти белый минерал, является основным мировым источником циркониевых продуктов.

Разведка минеральных песков и методы

Геологи выбирают районы для разведки, исследуя геологию, топографию, типы почв и геологическую историю. Площадки просверливаются с использованием широко разнесенной сетки для выявления любого залегания и концентрации полезных ископаемых. Если результаты обнадеживают, образцы берутся из более близко расположенной сетки.

При выявлении благоприятного месторождения основным методом разведки является бурение. Обычно используются небольшие буровые установки с обратной циркуляцией (RC) с приводом на четыре колеса. Метод RC-бурения, при котором воздух или вода вытесняется по кольцевой трубе, а стружка возвращается в центральную трубу, дает чистый незагрязненный образец на поверхности. Они помещаются в пакеты с интервалом 1 или 1,5 метра и, если присутствует тяжелый минерал, отправляются в лабораторию для анализа. Образцы просеиваются методом влажного просеивания и определяется количество тяжелых минералов, глины и песка.

Во время бурения уделяется внимание регистрации наличия грунтовых вод и горных пород, поскольку они могут существенно снизить прибыльность потенциально рентабельного месторождения. После того, как каждое отверстие просверлено, оно заполняется или закупоривается с помощью стружки, чтобы предотвратить травму домашнего скота или местных животных. Если пробы бурения содержат значительное количество тяжелых минералов, дальнейший анализ определяет пропорции ценных минералов и их пригодность для коммерческого использования.

# После получения разрешения на горные работы можно начинать добычу.

Добыча минеральных песков

Минеральные пески добываются открытым способом, включая открытые разработки, дноуглубительные работы и гидравлические разработки.

Первым этапом горного процесса является удаление всей древесины и верхнего слоя почвы с участка добычи. Верхний слой почвы складывается для последующего восстановления участка после завершения горных работ.

Существует три основных метода добычи;

1. Дноуглубительные работы — Земснаряд поднимает руду со дна искусственного пруда, образовавшегося над низкосортными отложениями, чтобы обеспечить быстрое перемещение большого количества песка через большую всасывающую трубу, которая переносит ее на сепарирующую установку. .Земснаряд продолжает медленно продвигаться по пруду, в то время как чистые песчаные хвосты разбрасываются за прудом, где они будут восстановлены позже.
2. Открытые горные работы — Отложения с более высоким содержанием, содержащие умеренно твердый материал или слои, разрабатываются с использованием скребков и бульдозеров. Скребки добывают руду от верхней части забоя до дна, а также постепенно добывают по всей забое. Это гарантирует, что добываемая руда является постоянной смесью изо дня в день.Скребок переносит руду на сортировочную установку, где руда дробится на зерна размером не более 2 мм. Просеянная руда затем проходит через сложную серию спиралей для удаления хвостов и лишней глинистой мелочи. Концентрат складируется для разделения и обработки.
3. Гидравлическая добыча — При этой технике рудное тело вымывается из водомета. Затем руда перекачивается в виде суспензии во влажный обогатитель, который отделяет ценные минералы от отходов.

Обработка

Затем используются различные методы, включая магнитное, гравитационное и электростатическое разделение, а также химические процессы для разделения песков на отдельные минеральные вещества.

Руда проходит через сортировочную установку, которая разбивает ее на отдельные зерна. Зерна тяжелых минералов имеют размер от 0,05 до 0,3 мм, материал размером более 2 мм сбрасывается обратно в зону добычи.

Концентраты тяжелых минералов отправляются на установку сухого разделения, где отдельные минералы разделяются с использованием их различных магнитных и электрических свойств при различных повышенных температурах.

Сепарационное оборудование включает валки высокого напряжения (электрические), магниты высокой интенсивности и электростатические пластинчатые сепараторы. Используя методы электростатической сепарации, проводники (рутил и ильменит) отделяются от непроводников (циркона и монацита). Магнитная сепарация используется для отделения магнитных минералов (ильменита и монацита) от немагнитных минералов (рутил и циркон).

Удаляет кислород из руды и производит металлическое железо внутри ильменита.Зерна ильменита превращаются в пористые зерна синтетического рутила с металлическим железом и другими примесными включениями. Во-вторых, железо извлекается в виде гидратированного оксида железа из зерен синтетического рутила, и для растворения примесей и любого остаточного железа используется мягкая кислотная обработка. Зерна синтетического рутила промываются, фильтруются, сушатся и транспортируются на заводы по производству белого пигмента в Австралии или экспортируются для дальнейшей обработки.

Установки, использующие новый процесс хлорирования, производят белый пигмент путем нагревания смеси синтетического рутила, кокса и хлора с образованием газообразного тетрахлорида титана (TiCl4).Тетрахлорид титана конденсируется в жидкость, и большинство примесей выделяются в виде твердых веществ. Затем его повторно нагревают до газа и смешивают с горячим кислородом с образованием очень мелкокристаллического рутила (сырого белого пигмента). Вытесненный газообразный хлор возвращается в начало процесса. Свойства необработанного пигмента, полученного в результате обоих процессов пигментации, улучшаются для различных целей путем покрытия кристаллов белыми водными оксидами кремния, оксида алюминия, диоксида титана или диоксида циркония.

Области применения

Минералы, извлеченные из минеральных песков, используются в разнообразных продуктах, от зубной пасты, кондитерских изделий, экранов телевизоров, деталей самолетов, керамики, красок, катализаторов и абразивов до контейнеров для ядерного топлива и компонентов управляемых ракет и высокопрочные магниты.

Ссылки:

• Энергетическая палата Западной Австралии
• Департамент производства, инноваций, торговли, ресурсов и энергетики штата ЮАР
• Iluka Resources

Песчаный состав песчаников и галечных песчаников, угольный керн, Кентукки Геологическая служба, Университет Кентукки,

Песчаники состоят в основном из минерального кварца, а также других составляющих в различных количествах. Вариации содержания кварца влияют на цвет и твердость породы.Камни, содержащие более 90 процентов зерен кварца, имеют почти белый цвет и чрезвычайно твердые и хрупкие при ударе молотком. Многие богатые кварцем песчаники также содержат кварцевый цемент в поровых пространствах между зернами, что способствует их твердости. Когда богатые кварцем песчаники разрушаются, исследование торца керна часто выявляет сахарную текстуру, которая возникает в результате трещин через зерна, а не вокруг зерен.

Песчаники более темного цвета могут содержать дополнительные минералы, такие как полевой шпат, фрагменты других видов горных пород и глинистые минералы.Другие минералы придают им более темный цвет и относительную мягкость. Эти каменные песчаники обычно содержат от 40 до 60 процентов кварца.

Если песчаник имеет видимые зерна кварца, но вскипает при нанесении HCL непосредственно или на порошок, перейдите на страницу «Карбонатные цементы» для дальнейшего описания.

Сравнение цвета и трещиноватости кварцевых и каменных песчаников в керне.

Существует континуум между концевыми каменными и кварцевыми разновидностями песчаников.Есть средняя группа, более темная, чем образцы, богатые кварцем, но такая же твердая. Бурильщики часто называют их «твердыми песчаниками». Эти твердые песчаники, вероятно, имеют содержание кварца от 60 до 90 процентов.

Три класса песчаника и галечного песчаника в классификации Ferm, основанной на минеральном составе или приближенных значениях минерального состава:

• 55X 75X Кварцевая
• 56X 76X Жесткий
• 54X 74X Серый (литий)

Серый (каменный) песчаник ( 544 ) в керне.В керне твердый песчаник ( 564 ). Песчаник кварцевый (кварцаренит) ( 554 ) в ядре.

Галечные песчаники также характеризуются типом присутствующей гальки. Чтобы определить последнюю цифру рок-кода для этой группы, перейдите на страницу Pebble Composition.