Марл
Мергель — землистый материал, богатый карбонатными минералами , глинами и илом . Когда он затвердевает , он становится мергелем . Он образуется в морской или пресноводной среде, часто в результате деятельности водорослей .
Мергель составляет нижнюю часть скал Дувра , и туннель под Ла-Маншем следует за этими слоями мергеля между Францией и Соединенным Королевством. Мергель также является распространенным осадком в послеледниковых озерах , таких как мергелевые пруды на северо-востоке США.
Мергель использовался в качестве кондиционера почвы и нейтрализующего агента для кислых почв, а также в производстве цемента .
Описание
[ редактировать ]
Мергель или мергель представляет собой богатый карбонатами ил или аргиллит , который содержит переменное количество глины и ила . Первоначально этот термин широко применялся к различным материалам, большинство из которых встречаются в виде рыхлых, землистых отложений, состоящих в основном из плотной смеси глины и карбоната кальция . [1] образуются в пресноводных условиях. Обычно они содержат 35–65% глины и 65–35% карбоната. [2] [3] Этот термин сегодня часто используется для описания затвердевших морских отложений и озерных (озерных) отложений , которые точнее следует называть «мергелями». [4]
Мергель — это затвердевшая (устойчивая к крошению или измельчению) горная порода примерно того же состава, что и мергель. Его правильнее описать как землистый или нечистый глинистый известняк . Он имеет глыбовую субконхоидальную трещину и менее расколот , чем сланец . [4] Преобладающим карбонатным минералом в большинстве мергелей является кальцит и другие карбонатные минералы, такие как арагонит или доломит . , но могут присутствовать [5]
Глауконитовый мергель — мергель, содержащий гранулы глауконита , глинистого минерала, придающего мергелю зеленый цвет. [6] Глауконит характерен для осадков, отлагающихся в морских условиях. [7]
События
[ редактировать ]
Нижние стратиграфические подразделения меловых скал Дувра состоят из последовательности глауконитовых мергелей, за которыми следуют ритмически полосчатые прослои известняков и мергелей. [8] Такие чередующиеся циклы мела и мергеля обычны для меловых отложений северо-западной Европы. [9] Туннель под Ла-Маншем следует по этим слоям мергеля между Францией и Соединенным Королевством. [10] верхнего мела Циклические последовательности в Германии и богатые мергелем опалом - отложения Тортон - Мессина в бассейне Сорбас , связанные с многократным опусканием моря, коррелируют с орбитальным воздействием Миланковича . [11]
отложениях озер часто встречается мергель в виде озерных В послеледниковых донных отложений. [12] [13] [14] Чара , макроводоросль, также известная как костяник, процветает в мелких озерах с высоким уровнем pH и щелочности , где ее стебли и плодовые тела кальцинируются. После гибели водорослей кальцинированные стебли и плодовые тела распадаются на мелкие частицы карбоната, которые смешиваются с илом и глиной, образуя мергель. [15] Мергелевые пруды на северо-востоке США часто представляют собой пруды-котлы в районах с известняковой коренной породой, которые становятся бедными питательными веществами ( олиготрофными ) из-за осаждения незаменимых фосфатов . Обычная жизнь в пруду не может выжить, и скелеты пресноводных моллюсков, таких как Sphaerium и Planorbis, накапливаются как часть донного мергеля. [13]
В Венгрии обнаружен Будайский мергель, образовавшийся в эпоху верхнего эоцена . Он расположен между слоями камня и почвы, и его можно определить как «слабую породу и крепкую почву». [16]
Мергель является доминирующим типом породы в формации Вака Муэрта в Аргентине.
Экономическая геология
[ редактировать ]Мергель использовался в качестве кондиционера почвы и нейтрализующего агента для кислых почв. [13] [17] и в производстве портландцемента . [18] Поскольку некоторые мергели имеют очень низкую проницаемость , их использовали для строительства туннеля под Ла-Маншем между Англией и Францией, а также исследуют возможность хранения ядерных отходов .
Историческое использование в сельском хозяйстве
[ редактировать ]Мергель – один из старейших почвенных удобрений, используемых в сельском хозяйстве. Помимо увеличения доступного кальция, мергель ценен для улучшения структуры почвы и снижения ее кислотности. [19] и тем самым делая другие питательные вещества более доступными. [20] В Британии он использовался спорадически, начиная с доисторических времен. [21] и его использование было упомянуто Плинием Старшим в I веке. [22] Его более широкое использование с 16 века способствовало ранней сельскохозяйственной революции Нового времени. [21] Однако отсутствие высокоэнергетической экономики препятствовало его широкомасштабному использованию вплоть до промышленной революции . [20]
Марл широко использовался в Великобритании, особенно в Ланкашире , в 18 веке. Мергель обычно добывали недалеко от места его использования, так что почти на каждом месторождении была мергелевая яма, но некоторое количество мергеля транспортировалось на большие расстояния по железной дороге. Однако в начале XIX века мергель постепенно был заменен известью и привозными минеральными удобрениями. [23] Похожая историческая картина наблюдалась в Шотландии. [21]
Мергель был одним из немногих улучшителей почвы, доступных в ограниченных количествах на юге Соединенных Штатов, где почвы, как правило, были бедны питательными веществами примерно до 1840 года. [24] К концу 19 века мергель добывали в промышленных масштабах в Нью-Джерси. [25] и все чаще использовался на более научной основе, при этом мергель классифицировался по сортам. [26] [27] и государственная геологическая служба, публикующая подробные химические анализы. [28]
Современное сельскохозяйственное и аквакультурное использование
[ редактировать ]Мергель продолжает использоваться в сельском хозяйстве и в 21 веке, хотя и реже. [29] Норму внесения необходимо корректировать с учетом пониженного содержания карбоната кальция по сравнению с чистой известью, выраженной в эквиваленте карбоната кальция. Поскольку карбонат мергеля представляет собой преимущественно карбонат кальция, дефицит магния может наблюдаться у культур, обработанных мергелем, если к ним не добавляют магний. [17]
Марл использовался в проливе Памлико в качестве подходящего искусственного субстрата для устриц в среде, напоминающей рифы. [29]
портландцемент
[ редактировать ]Мергель использовался при производстве портландцемента. [18] Он широко распространен и обеспечивает лучшие физические и механические свойства, чем метакаолин в качестве дополнительного вяжущего материала. [30] и может быть прокален при значительно более низкой температуре. [31] [32]
Гражданское строительство
[ редактировать ]Туннель под Ла-Маншем был построен в Западном Мелбери Марли Мел, геологической формации, содержащей пласты мергеля. Эта формация была выбрана из-за ее очень низкой проницаемости, отсутствия кремней и трещин, обнаруженных в вышележащих формациях. Подстилающий глауконитовый мергель легко распознается в образцах керна и помогает установить правильный уровень для прокладки туннеля. [33]
Мергелевая почва имеет плохие технические свойства, особенно при попеременном увлажнении и высыхании. [34] Почвы можно стабилизировать, добавив пуццолан ( вулканический пепел ). в почву [35]
Хранилище ядерных отходов
[ редактировать ]Некоторые пласты мергеля имеют очень низкую проницаемость и рассматриваются для использования в хранилищах ядерных отходов . Одним из таких предлагаемых мест хранения является Велленберг в центральной Швейцарии. [36]
Мергелевые озера
[ редактировать ]
Мергелевое озеро — озеро, донные отложения которого включают крупные залежи мергеля. [18] Чаще всего они встречаются в районах недавнего оледенения. [37] и характеризуются щелочной водой, богатой растворенным карбонатом кальция, из которого откладываются карбонатные минералы. [38]
Мергелевые озера часто выкапывали или добывали для получения мергеля, который часто используется для производства портландцемента . [18] Однако они считаются экологически важными, [39] и уязвимы к ущербу в результате заиления , загрязнения питательными веществами , дренажа и инвазивных видов . В Великобритании только мергелевые озера в более отдаленных частях северной Шотландии, вероятно, останутся нетронутыми в ближайшем будущем. [38]
См. также
[ редактировать ]- Сельскохозяйственная известь – добавка к почве, содержащая карбонат кальция и другие ингредиенты.
- Койпер мергель
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Боггс 2006 , с. 172.
- ^ Петтиджон (1957) , стр. 368–369.
- ^ Блатт и Трейси 1996 , с. 217.
- ^ Jump up to: а б Петтиджон (1957) , стр. 410–411.
- ^ Perri, Dominici & Critelli (2015) .
- ^ Нессе 2000 , с. 249.
- ^ Бристоу, Мортимор и Вуд 1997 .
- ^ Лауридсен и Сурлик 2008 .
- ^ Харрис 1996 , с. 57.
- ^ Крийгсман (2001) .
- ^ Мерфи и Уилкинсон (1980) .
- ^ Jump up to: а б с Паркер 2005 .
- ^ Вийк и др. (2015б) .
- ^ Лестница 2011 , с. 663.
- ^ Греческий 2007 .
- ^ Jump up to: а б Варнке 2015 .
- ^ Jump up to: а б с д Джексон 1997 г. , «Мергелевое озеро».
- ^ Мэтью 1993 .
- ^ Jump up to: а б Винивартер и Блюм, 2008 г.
- ^ Jump up to: а б с Доджшон 1978 года .
- ^ Фроссар и др. 2009 .
- ^ Шеннон 2020 .
- ^ Шеридан 1979 .
- ^ Геологическая служба Нью-Джерси (1880) , стр. 184.
- ^ Шерсть (1896) , с. 295.
- ^ Совет столетия штата Нью-Джерси (1877) , стр. 203.
- ^ Геологическая служба Нью-Джерси (1887 г.) .
- ^ Jump up to: а б Морс и Смит 2011 .
- ^ Rakhimov et al. 2017 .
- ^ Солтани, Таригат и Вармазьяри 2018 .
- ^ Rakhimova et al. 2018 .
- ^ Рэнкин и Уильямс 2012 .
- ^ Мишчевич 2020 .
- ^ Бахадори, Хашеминежад и Тагизаде, 2019 .
- ^ Пирсон и Шолтис, 2021 .
- ^ Дастон, Оуэн и Уилкинсон 1986 .
- ^ Jump up to: а б Пятидесятница 2009 года .
- ^ Водосборный блок EPA 2020 .
Библиография
[ редактировать ]- Совет столетия штата Нью-Джерси (1877 г.). Отчет комиссаров Нью-Джерси о столетней выставке . Наар, Дей и Наар, принтеры. п. 203 . Проверено 6 января 2017 г.
- Геологическая служба Нью-Джерси (1880 г.). Годовой отчет государственного геолога . п. 184 . Проверено 6 января 2017 г.
- Геологическая служба Нью-Джерси (1887 г.). Годовой отчет государственного геолога . стр. 193–.
- Уолль, Ф.В. (1896). «Марлы Висконсина» . Тринадцатый годовой отчет сельскохозяйственной экспериментальной станции Университета Висконсина . Том. 13. Мэдисон, Висконсин: Демократическая полиграфическая компания. п. 295 . Проверено 6 января 2017 г.
- Бахадори, Хади; Хашеминежад, Араз; Тагизаде, Фаршад (февраль 2019 г.). «Экспериментальное исследование стабилизации мергеля с использованием природных пуццоланов». Журнал материалов в гражданском строительстве . 31 (2): 04018363. doi : 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002577 . S2CID 139402321 .
- Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. ISBN 0716724383 .
- Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 172. ИСБН 0131547283 .
- Бристоу, Роджер; Мортимор, Рори; Вуд, Кристофер (январь 1997 г.). «Литостратиграфия для картографирования Мела южной Англии». Труды Ассоциации геологов . 108 (4): 293–315. Бибкод : 1997ПрГА..108..293Б . дои : 10.1016/S0016-7878(97)80014-4 .
- Доджшон, Роберт А. (1978). «Мелиорация земель в шотландском сельском хозяйстве: мергель и лайм в Роксбургшире и Бервикшире в восемнадцатом веке». Обзор истории сельского хозяйства . 26 (1): 1–14. CiteSeerX 10.1.1.682.5686 . JSTOR 40273909 .
- Дастон, Нина М.; Оуэн, Роберт М.; Уилкинсон, Брюс Х. (декабрь 1986 г.). «Химия воды и седиментологические наблюдения в озере Литтлфилд, штат Мичиган: последствия для отложения озерного мергеля». Экологическая геология и водные науки . 8 (4): 229–236. Бибкод : 1986EnGeo...8..229D . дои : 10.1007/BF02524950 . S2CID 128421594 .
- Харрис, CS; и др., ред. (1996). Инженерная геология тоннеля под Ла-Маншем . Лондон: Томас Телфорд. п. 57. ИСБН 0-7277-2045-7 .
- Водосборный блок Агентства по охране окружающей среды (28 января 2020 г.). «Мергелевое озеро Лох-Карра – защита одной из самых уникальных и находящихся под угрозой исчезновения мест обитания Ирландии» . Водосборы.ie . Агентство по охране окружающей среды . Проверено 16 февраля 2021 г.
- Фроссар, Э.; Бюнеманн, Э.; Янса, Дж.; Оберсон, А.; Феллер, К. (2009). «Концепции и практика управления питательными веществами в агроэкосистемах: можем ли мы извлечь уроки из истории для разработки будущих устойчивых систем сельскохозяйственного производства» (PDF) . Боденкультура . 60 (1): 43–60 . Проверено 19 марта 2022 г.
- Гёрёг, Петер (сентябрь 2007 г.). «Характеристика и механические свойства эоценового будайского мергеля» . Центральноевропейская геология . 50 (3): 241–258. Бибкод : 2007CEJGl..50..241G . дои : 10.1556/CEuGeol.50.2007.3.4 .
- Джексон, Джулия А., изд. (1997). Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349 .
- Крийгсман, В. (2001). «Астрохронология Мессинского бассейна Сорбас (ЮВ-Испания) и орбитальное (прецессионное) воздействие цикличности эвапоритов» (PDF) . Осадочная геология . 140 (1–2): 43–60. Бибкод : 2001SedG..140...43K . дои : 10.1016/S0037-0738(00)00171-8 . HDL : 1874/1632 .
- Лауридсен, Б.В.; Сурлык, Ф. (ноябрь 2008 г.). «Реакция бентосной фауны на цикличность мела и мергеля позднего Маастрихта в Рёрдале, Дания». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 269 (1–2): 38–53. Бибкод : 2008PPP...269...38L . дои : 10.1016/j.palaeo.2008.07.001 .
- Лидер, MR (2011). Седиментология и осадочные бассейны: от турбулентности к тектонике (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания: Уайли-Блэквелл. ISBN 9781405177832 .
- Мэтью, WM (1993). «Марлинг в британском сельском хозяйстве: случай частичной идентичности». Обзор истории сельского хозяйства . 41 (2): 97–110. JSTOR 40274955 .
- Мишчевич, П. (2020). «Влияние высыхания и увлажнения на механические характеристики эоценового флишевого мергеля». Геотехнические опасности . Бока Ратон. стр. 737–741. дои : 10.1201/9781003078173-99 . ISBN 9781003078173 . S2CID 229434489 . Проверено 1 февраля 2022 г.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - Морс, Дэвид; Смит, Майкл (2011). «Мергель на прибрежной равнине Северной Каролины: от сельского хозяйства к аквакультуре» . Рефераты с программами Геологического общества Америки . 43 (2): 8 . Проверено 22 декабря 2020 г.
- Мерфи, Дэвид Х.; Уилкинсон, Брюс Х. (апрель 1980 г.). «Отложение карбонатов и распределение фаций в мергелевом озере центрального Мичигана». Седиментология . 27 (2): 123–135. Бибкод : 1980Седим..27..123М . дои : 10.1111/j.1365-3091.1980.tb01164.x . hdl : 2027.42/72142 .
- Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780195106916 .
- Нурмохамади, Мохаммад Сади; Абдула, Рзгер А.; Албеяти, Фаузи; Шарезри, Аркан О.; Перо, Эдрес М.; Джассим, Шамсадин Э.; Осман, Нечирван Х. (30 ноября 2020 г.). «Пласт зеленого глауконитового мергеля как последовательно-стратиграфический ключ для интерпретации контакта между формациями Камчука и Бехме в районе Бекхал, Курдистан, северо-восточный Ирак» . Бюллетень Геологического общества Малайзии . 70 (1): 29–38. дои : 10.7186/bg70202003 . S2CID 229385900 .
- Паркер, Алан (24 июля 2005 г.). «В этих прудах есть Марл» . Северные леса . Центр образования Северных лесов . Проверено 25 сентября 2020 г.
- Пирсон, Ф.Дж.; Шолтис, А. (2021). «Контроль химического состава поровой воды в мергелях с очень низкой проницаемостью». Взаимодействие воды и горных пород: материалы 8-го Международного симпозиума, WRI-8, Владивосток, Россия, 15-19 августа 1995 г. (1-е изд.). Лондон. дои : 10.1201/9780203734049-8 . ISBN 9780203734049 . S2CID 237834210 . Проверено 1 февраля 2022 г.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - Пятидесятница, Аллан (декабрь 2009 г.). «Мергельные озера Британских островов». Обзоры пресной воды . 2 (2): 167–197. дои : 10.1608/FRJ-2.2.4 . S2CID 86157620 .
- Перри, Франческо; Доминичи, Рокко; Крителли, Сальваторе (март 2015 г.). «Стратиграфия, состав и происхождение глинистых мергелей из формации Калькаре-ди-Базе, бассейн Россано (северо-восток Калабрии)». Геологический журнал . 152 (2): 193–209. Бибкод : 2015GeoM..152..193P . дои : 10.1017/S0016756814000089 . S2CID 129302757 .
- Петтиджон, Ф.Дж. (1957). Осадочные породы (2-е изд.). Нью-Йорк: Харпер и братья. OCLC 551748 .
- Рахимов, Равиль З.; Рахимова, Наиля Р.; Гайфуллин Альберт Р.; Морозов, Владимир П. (май 2017 г.). «Свойства портландцементных паст, обогащенных добавкой обожженного мергеля». Журнал строительной техники . 11 :30–36. дои : 10.1016/j.jobe.2017.03.007 .
- Рахимова, Наиля Р.; Рахимов, Равиль З.; Морозов Владимир П.; Гайфуллин Альберт Р.; Потапова Людмила Ивановна; Губайдуллина Альфия М.; Осин, Юрий Н. (июль 2018 г.). «Геополимеры на основе мергеля с добавлением известняка: технико-экономическое обоснование». Журнал некристаллических твердых тел . 492 : 1–10. Бибкод : 2018JNCS..492....1R . дои : 10.1016/j.jnoncrysol.2018.04.015 . S2CID 102945891 .
- Рэнкин, Билл; Уильямс, Рон (2012). «Туннель под Ла-Маншем» . Геологическое общество . Геологическое общество Лондона . Проверено 1 февраля 2022 г.
- Шеннон, штат Вашингтон (2020). « Отличный улучшитель почвы: Мергель и ландшафт равнинного Ланкашира» . Обзор истории сельского хозяйства . 68 (2): 141–167 . Проверено 19 марта 2022 г.
- Шеридан, Ричард К. (1979). «Химические удобрения в южном сельском хозяйстве». Сельскохозяйственная история . 53 (1): 308–18. JSTOR 3742878.
- Солтани, Абольфазл; Таригат, Амир; Вармазьяри, Масуд (ноябрь 2018 г.). «Обожженный мергель и конденсированный кремнезем как частичная замена обычного портландцемента». Международный журнал гражданского строительства . 16 (11): 1549–1559. дои : 10.1007/s40999-018-0289-9 . S2CID 117404684 .
- Варнке, Дэррил (10 ноября 2015 г.). «Известь для почв Мичигана» . МГУ Расширение сельского хозяйства . Мичиганский государственный университет . Проверено 26 сентября 2020 г.
- Вийк, Эмма; Беннион, Хелен; Сэйер, Карл Д.; Дэвидсон, Томас А.; Кларк, Стюарт Дж.; Макгоуэн, Сюзанна; Прентис, Стивен; Симпсон, Гэвин Л.; Стоун, Лаура (12 августа 2015a). «Приход и исчезновение мергелевого озера: многоиндикаторная палеолимнология выявляет резкие экологические изменения и альтернативные взгляды на исходные условия» . Границы экологии и эволюции . 3 . дои : 10.3389/fevo.2015.00082 .
- Вийк, Эмма; Беннион, Хелен; Сэйер, Карл Д.; Дэвидсон, Томас А.; Макгоуэн, Сюзанна; Патмор, Ян Р.; Кларк, Стюарт Дж. (ноябрь 2015b). «Экологическая чувствительность мергелевых озер к обогащению питательными веществами: данные Hawes Water, Великобритания» . Пресноводная биология . 60 (11): 2226–2247. дои : 10.1111/fwb.12650 .
- Винивартер, Верена; Блюм, Винфрид Э.Х. (июнь 2008 г.). «От мергеля до каменного порошка: К истории управления плодородием почв каменными материалами». Журнал питания растений и почвоведения . 171 (3): 316–324. дои : 10.1002/jpln.200625070 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Шурренбергер Д., Рассел Дж. и Керри Келтс. 2003. Классификация озерных отложений по осадочным компонентам . Журнал палеолимнологии 29: 141–154.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
