Песок

редактировать

Гранулированный материал, состоящий из мелкодисперсных пород и минеральных частиц

Песок дюны в Идехан Убари, Ливия. Изображение стеклянного песка, дюнного песка, кварцевого песка, вулканического песка, кораллового песка, гранатового песка и оливинового песка. Образцы взяты из Монголии, Эстонии, Гавайев и материковой части США (1x1 см каждый)

Песок представляет собой гранулированный материал, состоящий из мелкодисперсных горных пород и минералов. частицы. Он определяется размером: он мельче, чем гравий, и крупнее, чем ил. Песок также может относиться к классу текстуры почвы или типа почвы; т. е. почва, содержащая более 85 процентов частиц размером с песок по массе.

Состав песка варьируется в зависимости от местных источников породы и условий, но наиболее распространенный компонент песка во внутренних континентальных условиях и не - тропический прибрежный параметры: кремнезем (диоксид кремния или SiO 2), обычно в форме кварца. Второй наиболее распространенный тип песка - это карбонат кальция, например, арагонит, который за последние полмиллиарда лет в основном создавался различными формами жизни, такими как коралл и моллюски. Например, это основная форма песка, видимая в районах, где рифы доминировали в экосистеме в течение миллионов лет, например, Карибский бассейн.

Песок является невозобновляемым ресурсом в человеческих временных масштабах, и песок, пригодный для изготовления бетона, пользуется большим спросом. Песок пустыни хоть и много, но для бетона не подходит. 50 миллиардов тонн пляжного песка и ископаемого песка используется каждый год для строительства.

Содержание
  • 1 Состав
  • 2 Источники
  • 3 Исследование
  • 4 Использование
  • 5 Ресурсы и экологические проблемы
  • 6 Опасности
  • 7 Производство
  • 8 Примеры
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
Состав
Тяжелые минералы (темные) в кварцевом песке на пляже (Ченнаи, Индия). Песок из Государственного парка Корал Пинк Сэнд Дюнс, Юта. Это зерна кварца с покрытием гематитом, обеспечивающим оранжевый цвет. Песок из Писмо-Бич, Калифорния. В основном это кварц, сланец, магматическая порода и фрагменты ракушек.

Точное определение песка варьируется. Научная Единая система классификации почв, используемая в инженерии и геологии, соответствует стандартным ситам США и определяет песок как частицы диаметром от 0,074 до 4,75 миллиметра. Согласно другому определению, с точки зрения размера частиц, используемого геологами, частицы песка имеют диаметр от 0,0625 мм (или ⁄ 16 мм) до 2 мм.. Отдельная частица в этом диапазоне размеров называется песчинкой. Зерна песка составляют от гравия (с размером частиц от 2 мм до 64 мм в последней системе и от 4,75 мм до 75 мм в первой) и ила (частицы меньше от 0,0625 мм до 0,004 мм). Спецификация размера песка и гравия оставалась неизменной на протяжении более века, но частицы диаметром всего 0,02 мм считались песком в соответствии со стандартом Альберта Аттерберга, который использовался в начале 20 века. Песчинки в Архимеде 'Песочнике, написанном около 240 г. до н.э., имели диаметр 0,02 мм. Согласно спецификации 1938 года Министерства сельского хозяйства США было 0,05 мм. Технический стандарт 1953 года, опубликованный Американской ассоциацией государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, устанавливает минимальный размер песка 0,074 мм. При трении между пальцами песок кажется песчаным. Ил, для сравнения, ощущается как мука.

ISO 14688 маркирует песок как мелкий, средний и крупный в диапазоне от 0,063 мм до 0,2 мм до 0,63 мм до 2,0 мм. В Соединенных Штатах песок обычно делится на пять подкатегорий в зависимости от размера: очень мелкий песок (⁄ 16 - ⁄ 8 мм в диаметре), мелкий песок (⁄ 8 мм - ⁄ 4 мм), средний песок (⁄ 4 мм - ⁄ 2 мм), крупный песок ( ⁄ 2 мм - 1 мм) и очень крупный песок (1 мм - 2 мм). Эти размеры основаны на шкале фи Крамбейна, где размер в Φ = -log 2 D; D - размер частиц в мм. По этой шкале для песка значение Φ изменяется от -1 до +4, с делениями между подкатегориями целыми числами.

Крупный план черного вулканического песка из Периссы, Санторини, Греция

Самым распространенным компонентом песка во внутренних континентальных и нетропических прибрежных районах является кремнезем (диоксид кремния, или SiO 2), обычно в форме кварца, который из-за своей химической инертности и значительной твердости является наиболее распространенным минералом устойчив к атмосферным воздействиям.

Состав минерального песка сильно варьируется в зависимости от местных источников породы и условий. Яркие белые пески, обнаруженные в тропических и субтропических прибрежных районах, эродированы известняком и могут содержать кораллы и раковины помимо других органический или осколочный материал органического происхождения, что позволяет предположить, что образование песка зависит также от живых организмов. гипсовые песчаные дюны национального парка Уайт-Сэндс в Нью-Мексико известны своим ярким белым цветом. Аркоз представляет собой песок или песчаник со значительным содержанием полевого шпата, полученного в результате выветривания и эрозии (обычно рядом) гранит обнажение породы. Некоторые пески содержат магнетит, хлорит, глауконит или гипс. Пески, богатые магнетитом, имеют цвет от темного до черного, как и пески, полученные из вулканических базальтов и обсидиана. Хлорит - глауконит, как правило, зеленого цвета пески, как и пески, полученные из базальтовой лавы с высоким содержанием оливина содержание. Многие пески, особенно те, что широко распространены в Южной Европе, содержат примеси железа в кристаллах кварца песка, что придает им темно-желтый цвет. Отложения песка в некоторых районах содержат гранаты и другие устойчивые минералы, в том числе небольшие драгоценные камни.

Источники

Скалы выветриваются или погодными условиями в течение длительного периода времени, в основном за счет воды и ветра, и их отложения переносятся вниз по течению. Эти отложения продолжают распадаться на более мелкие части, пока они не превращаются в мелкие песчинки. Тип породы, из которой образовались отложения, и интенсивность окружающей среды дают различный состав песка. Наиболее распространенной породой, образующей песок, является гранит, где полевой шпат растворяются быстрее, чем кварц, в результате чего порода распадается на мелкие кусочки. В условиях высокой энергии камни разрушаются намного быстрее, чем в более спокойных условиях. Например, гранитные породы - это означает, что в песке больше минералов полевого шпата, потому что он не успел бы раствориться. Термин, обозначающий песок, образовавшийся в результате выветривания, носит эпикластический характер.

Песок из рек собирается либо из самой реки, либо из ее поймы, и на его долю приходится большая часть песка, используемого в строительной индустрии. Из-за этого истощились многие малые реки, что привело к проблемам окружающей среды и нанесению экономического ущерба прилегающим территориям. Скорость добычи песка в таких районах значительно превышает скорость, с которой песок может пополняться, что делает его невозобновляемым ресурсом.

Песчаные дюны являются следствием засушливых условий или отложений ветра. Пустыня Сахара очень засушлива из-за своего географического положения и известна своими огромными песчаными дюнами. Они существуют здесь, потому что очень мало растительности способно расти, а воды мало. Со временем ветер уносит все мелкие частицы, такие как глина и мертвые органические вещества, оставляя только песок и более крупные камни. Только 15% Сахары - это песчаные дюны, а 70% - голые скалы. Ветер отвечает за создание этих различных сред и делает песок круглым и гладким. Эти свойства делают песок пустыни непригодным для строительства.

Песок на пляже также образован эрозией. За тысячи лет скалы размываются у береговой линии из-за постоянного движения волн и наносов. Выветривание и отложения в реках также ускоряют процесс создания пляжа, а морские животные взаимодействуют со скалами, например, поедают с них водоросли. Когда песка достаточно, пляж действует как барьер, препятствующий дальнейшей эрозии земли. Этот песок идеален для строительства, так как он угловат и разного размера.

Морской песок (или океанский песок) происходит из отложений, перенесенных в океан, и в результате эрозии океанских пород. Толщина песчаного слоя варьируется, однако обычно ближе к суше больше песка; этот вид песка идеален для строительства и является очень ценным товаром. Европа - основная добыча морского песка, который наносит большой ущерб экосистемам и местным рыбным промыслам.

Исследование
Сканирующая электронная микрофотография, на которой видны песчинки песчинки с косточками из Западной пустыни, Египет. Точечная коррозия является следствием ветрового переноса.

Изучение отдельных зерен может дать много исторической информации о происхождении и способе переноса зерна. Кварцевый песок, который недавно выветрился из гранита. или гнейс кристаллы кварца будут угловатыми. В геологии он называется grus или острый песок в строительстве, где он предпочтительнее для бетона, и в садоводстве, где он используется в качестве добавки для разрыхления глинистых почв. Песок, переносимый водой или ветром на большие расстояния, будет иметь округлую форму с характерными рисунками истирания на поверхности зерна. Песок пустыни обычно округлой формы.

Люди, которые собирают песок в качестве хобби, известны как аренофилы. Организмы, которые процветают в песчаной среде, являются псаммофилами.

Использует
песчинки желтого строительного песка. Микроскоп Lumam P-8. Освещение EPI. Фотография каждой песчинки является результатом многофокального наложения.
  • истирания : до наждачной бумаги влажный песок использовался в качестве абразивного элемента между вращающимися устройствами с упругой поверхностью и твердыми материалами, такими как очень твердый камень ( изготовление каменных ваз) или металла (удаление старых пятен перед повторным окрашиванием медных кастрюль).
  • Сельское хозяйство : Песчаные почвы идеально подходят для выращивания таких культур, как арбузы, персики и арахис, а их отличные дренажные характеристики делают их подходящими для интенсивного молочного животноводства.
  • Аквариум : песок является недорогим основным материалом для аквариума, который, по мнению некоторых, лучше, чем гравий, для домашнего использования. Это также необходимо для соленой воды рифовых резервуаров, которые имитируют среду, состоящую в основном из арагонита песка, выделенного из кораллов и моллюсков.
  • искусственных рифов. : Геотекстиль песок в мешках может служить основой для новых рифов.
  • Искусственные острова в Персидском заливе.
  • Питание пляжей : Правительства перемещают песок в пляжи, где приливы, штормы или преднамеренные изменения береговой линии размывают исходный песок.
  • Кирпич : предприятия-производители добавляют песок в смесь глины и других материалов для производство кирпича.
  • Глыба : Крупный песок составляет до 75% глины.
  • Бетон : Песок часто является основным компонентом этого важного строительного материала.
  • Стекло : Песок, богатый диоксидом кремния, является основным компонентом обычных стекол.
  • Гидравлический разрыв : Метод бурения на природный газ, при котором в качестве «проппанта» используется округлый кварцевый песок, материал для удержания открытых трещин, вызванныхпроцесс гидроразрыва пласта.
  • Благоустройство территории: из песка образуются небольшие холмы и склоны (например, поля для гольфа).
  • Строительный раствор : песок смешивается с кладочным цементом или портландцементом и известь для использования в кладке.
  • Краска : Смешивание песка с краской дает текстурированную отделку для стен и потолков или нескользких поверхностей пола.
  • Железные дороги : Машинисты и операторы железнодорожного транспорта используют песок, чтобы улучшить сцепление колес с рельсами.
  • Отдых: Игры с песком - любимое занятие на пляже. Одно из самых популярных применений песка - это создание иногда сложных, а иногда и простых структур, известных как замки из песка, которые, по поговорке, непостоянны. Специальные игровые площадки для детей, окружающие значительную площадь песка и известные как песочницы, распространены на многих общественных игровых площадках и даже в некоторых частных домах. Песчаные дюны также популярны среди альпинистов, мотоциклистов и водителей пляжных багги.
  • Дороги: песок улучшает сцепление с дорогой (и, следовательно, безопасность движения) в условиях обледенения или снега.
  • Анимация на песке : Художники-исполнители рисуют изображения на песке. Создатели анимационных фильмов используют этот же термин для описания использования песка на стекле с передней или задней подсветкой.
  • Литье в песчаные формы : смачивание роликов или масло формовочный песок, также известный как литейное производство шлифуют, а затем формируют из него формы, в которые заливают расплавленный материал. Этот тип песка должен выдерживать высокие температуры и давление, обеспечивать выход газов, иметь однородный, мелкий размер и не вступать в реакцию с металлами.
  • Мешки с песком : они защищают от наводнений и огнестрельного оружия. Недорогие мешки легко транспортировать в пустом виде, и неквалифицированные волонтеры могут быстро заполнить их местным песком в экстренных случаях.
  • Пескоструйная очистка : Гранулированный песок служит абразивом при очистке, подготовке и полировке..
  • Кремний : Кварцевый песок - это сырье для производства кремния.
  • Тепловое оружие : Песок, который больше не получил широкого распространения, раньше нагревали и выливали на войска вторжения. классические и средневековые периоды времени.
  • Фильтрация воды: Фильтры для медиа используют песок для фильтрации воды
  • Wuḍūʾ : исламский ритуал протирания частей тело
  • зоантидов "скелеты": Животные в этом отряде морских бентосных книдарий, связанных с кораллами и морскими анемонами, добавляют песок в их мезоглею для структурной прочности, которая им нужна, потому что у них нет настоящего каркаса.
Ресурсы и экологические проблемы

Только некоторые пески подходят для строительной отрасли, ж или пример изготовления бетона. Из-за роста населения и городов и, как следствие, строительной деятельности, существует огромный спрос на эти особые виды песка, а естественные источники истощаются. В 2012 году французский режиссер Дени Делестрак снял документальный фильм под названием «Sand Wars » о влиянии отсутствия строительного песка. Он показывает экологические и экономические последствия как легальной, так и незаконной торговли строительным песком.

Для извлечения песка используется метод дноуглубительных работ. Это работает путем откачивания верхних нескольких метров песка из воды и заливки его в лодку, которая затем отправляется обратно на сушу для обработки. К сожалению, вся морская жизнь, смешанная с добытым песком, погибает, и экосистема может продолжать страдать в течение многих лет после завершения добычи. Это влияет не только на морскую жизнь, но и на местную рыболовную промышленность из-за гибели людей и сообществ, живущих близко к воде. Когда песок извлекается из воды, это увеличивает риск оползней, которые могут привести к потере сельскохозяйственных земель и / или повреждению жилищ.

Многие виды использования песка требуют значительных дноуглубительных работ, вызывая экологические опасения по поводу истощения запасов рыбы, оползней и наводнений. Такие страны, как Китай, Индонезия, Малайзия и Камбоджа запрещают экспорт песка, называя эти проблемы одним из основных факторов. Подсчитано, что годовое потребление песка и гравия составляет 40 миллиардов тонн, а мировая отрасль производства песка составляет 70 миллиардов долларов США.

Мировой спрос на песок в 2017 году составил 9,55 миллиарда тонн в рамках отрасли с оборотом в 99,5 миллиардов долларов.

Опасности

Хотя песок, как правило, нетоксичен, при его использовании, например, пескоструйной очистке, требуются меры предосторожности. На мешках с кварцевым песком, используемым для пескоструйной обработки, теперь есть этикетки, предупреждающие пользователя о необходимости использования средств защиты органов дыхания, чтобы избежать вдыхания образующейся мелкодисперсной пыли кремнезема . Паспорта безопасности кварцевого песка заявляют, что «чрезмерное вдыхание кристаллического кремнезема является серьезной проблемой для здоровья».

В областях с высоким поровым давлением воды, песком и солью вода может образовывать зыбучий песок, который представляет собой коллоид гидрогель, который ведет себя как жидкость. Зыбучие пески создают значительную преграду для побега для пойманных внутри существ, которые в результате часто умирают от воздействия (а не от погружения).

Производство

Промышленный песок (песок M) - это песок, полученный из горных пород с помощью искусственных процессов, обычно для строительных целей в цементе или бетоне. Он отличается от речного песка более угловатым и несколько другими свойствами.

Примеры

В Дубае, Объединенные Арабские Эмираты, песок использовался очень широко. требовательны в строительстве инфраструктуры и создании новых островов. Они израсходовали собственные запасы и теперь импортируют большую часть песка из Австралии. Было реализовано три проекта по созданию искусственных островов, для которых требовалось более 835 миллионов тонн песка, что стоило более 26 миллиардов долларов США.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Найдите sand в Wiktionary, бесплатном словаре.
В Викицитатнике есть цитаты, связанные с: Sand
Викискладе есть медиафайлы, связанные с песком.
Побочные эффекты добычи песка
Последняя правка сделана 2021-06-06 10:43:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте