Κρεμαστό σχιστόλιθο: Ιζηματογενής βράχος - Εικόνες, ορισμός & άλλα

Περιεχόμενο

• Τι είναι το σχιστόλιθο;
• Χρήσεις σχιστόλιθου
• Συμβατικό πετρέλαιο και φυσικό αέριο
• Μη συμβατικό πετρέλαιο και φυσικό αέριο
• Το σχιστόλιθο χρησιμοποιείται για την παραγωγή πηλού
• Το σχιστόλιθο χρησιμοποιείται για την παραγωγή τσιμέντου
• Λάδι σχιστόλιθου
• Σύνθεση του σχιστόλιθου
• Χρώματα σχιστόλιθου
• Μαύρο και γκρι σχιστόλιθο
• Κόκκινο, Καφέ και Κίτρινο σχιστόλιθο
• Πράσινο σχιστόλιθο
• Υδραυλικές ιδιότητες του σχιστόλιθου
• Τεχνικές ιδιότητες των εδαφών σχιστόλιθου
• Εκτατικά εδάφη
• Σταθερότητα κλίσης
• Περιβάλλον αποθέσεως σχιστόλιθου

Σχιστόλιθος: Το σχιστόλιθος σπάει σε λεπτά κομμάτια με αιχμηρές άκρες. Εμφανίζεται σε μια μεγάλη ποικιλία χρωμάτων που περιλαμβάνουν κόκκινο, καφέ, πράσινο, γκρι και μαύρο. Είναι ο πιο κοινός ιζηματογενής βράχος και βρίσκεται σε ιζηματογενείς λεκάνες σε όλο τον κόσμο.

Τι είναι το σχιστόλιθο;

Το σχιστόλιθος είναι ένας λεπτόκοκκος ιζηματογενής βράχος που σχηματίζεται από την συμπύκνωση σωματιδίων ορυκτών και αργίλου που συνήθως ονομάζουμε "λάσπη". Αυτή η σύνθεση τοποθετεί σχιστόλιθο σε μια κατηγορία ιζηματογενών πετρωμάτων γνωστών ως "λάσπης". Το σχιστόλιθο διακρίνεται από άλλες λάσπης γιατί είναι σχαστό και πλαστικοποιημένο. Το "πλαστικοποιημένο" σημαίνει ότι ο βράχος αποτελείται από πολλά λεπτά στρώματα. Το "σχάσιμο" σημαίνει ότι ο βράχος χωρίζεται εύκολα σε λεπτά κομμάτια κατά μήκος των ελασμάτων.

Χρήσεις σχιστόλιθου

Ορισμένες σχιστόλιθοι έχουν ειδικές ιδιότητες που τους καθιστούν σημαντικούς πόρους. Οι μαύρες σχισμές περιέχουν οργανικό υλικό που μερικές φορές διασπάται για να σχηματίσει φυσικό αέριο ή λάδι. Άλλες σχισμές μπορούν να θρυμματιστούν και να αναμιχθούν με νερό για την παραγωγή αργίλων που μπορούν να κατασκευαστούν σε μια ποικιλία χρήσιμων αντικειμένων.

Συμβατική δεξαμενή πετρελαίου και φυσικού αερίου: Αυτό το σχέδιο απεικονίζει μια "αντιπαράλληλη παγίδα" που περιέχει πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Οι μονάδες γκρίζου βράχου είναι αδιάβροχο σχιστόλιθο. Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο σχηματίζονται μέσα σε αυτές τις μονάδες σχιστόλιθου και μετά μεταναστεύουν προς τα πάνω Μερικά από τα πετρέλαια και το φυσικό αέριο παγιδεύονται στον κίτρινο ψαμμίτη για να σχηματίσουν μια δεξαμενή πετρελαίου και φυσικού αερίου. Πρόκειται για μια "συμβατική" δεξαμενή - που σημαίνει ότι το πετρέλαιο και το αέριο μπορούν να ρέουν μέσα από τον πόρο χώρο του ψαμμίτη και να παράγονται από το πηγάδι.

Συμβατικό πετρέλαιο και φυσικό αέριο

Οι μαύρες οργανικές σχιστόλιθοι αποτελούν την πηγή βράχου για πολλές από τις σημαντικότερες αποθέσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου στον κόσμο. Αυτές οι σχιστόλιθοι λαμβάνουν το μαύρο χρώμα τους από μικροσκοπικά σωματίδια οργανικής ύλης που έχουν εναποτεθεί στη λάσπη από την οποία σχηματίστηκε το σχιστόλιθο. Καθώς η λάσπη θάφτηκε και θερμάνθηκε μέσα στη γη, μέρος του οργανικού υλικού μετατράπηκε σε πετρέλαιο και φυσικό αέριο.

Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο μετανάστευσαν από το σχιστόλιθο και προς τα πάνω μέσω της μάζας των ιζημάτων λόγω της χαμηλής πυκνότητας τους. Το πετρέλαιο και το αέριο συχνά παγιδεύτηκαν μέσα στους χώρους πόρων μιας υπερκείμενης βράχου όπως είναι ένας ψαμμίτης (βλ. Εικόνα). Αυτοί οι τύποι κοιτασμάτων πετρελαίου και αερίου είναι γνωστοί ως "συμβατικές δεξαμενές", επειδή τα υγρά μπορούν εύκολα να ρέουν μέσα από τους πόρους του βράχου και μέσα στο φρεάτιο εξαγωγής.

Παρόλο που η διάτρηση μπορεί να εξαγάγει μεγάλες ποσότητες πετρελαίου και φυσικού αερίου από το βράχο των δεξαμενών, ένα μεγάλο μέρος από αυτά παραμένει παγιδευμένο μέσα στο σχιστόλιθο. Αυτό το πετρέλαιο και το αέριο είναι πολύ δύσκολο να αφαιρεθεί επειδή είναι παγιδευμένο μέσα σε μικροσκοπικούς χώρους πόρων ή προσροφημένο σε σωματίδια ορυκτών αργίλου που αποτελούν το σχιστόλιθο.

Μη συμβατική δεξαμενή πετρελαίου και αερίου: Αυτό το σχέδιο απεικονίζει τις νέες τεχνολογίες που επιτρέπουν την ανάπτυξη μη συμβατικών πεδίων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Σε αυτά τα πεδία φυσικού αερίου, το πετρέλαιο και το αέριο διατηρούνται σε σχιστόλιθο ή σε άλλη βράχος που είναι αδιαπέραστη. Για την παραγωγή αυτού του πετρελαίου ή φυσικού αερίου χρειάζονται ειδικές τεχνολογίες. Το ένα είναι η οριζόντια διάτρηση, στην οποία ένα κάθετο φρεάτιο αποκλίνει σε οριζόντιο επίπεδο έτσι ώστε να διεισδύσει σε μεγάλη απόσταση από το βράχο των δεξαμενών. Το δεύτερο είναι η υδραυλική θραύση. Με αυτή την τεχνική, ένα τμήμα του φρεατίου σφραγίζεται και το νερό αντλείται για να παράγει μια πίεση που είναι αρκετά υψηλή ώστε να σπάσει το περιβάλλον πέτρωμα. Το αποτέλεσμα είναι μια πολύ χαραγμένη δεξαμενή που διεισδύει από ένα μακρύ μήκος φρεατίου.

Μη συμβατικό πετρέλαιο και φυσικό αέριο

Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι εταιρείες γεώτρησης φυσικού αερίου ανέπτυξαν νέες μεθόδους για την απελευθέρωση πετρελαίου και φυσικού αερίου που είναι παγιδευμένοι μέσα στους μικρούς χώρους πόρων του σχιστόλιθου. Η ανακάλυψη αυτή ήταν σημαντική επειδή ξεκλειδώνει μερικά από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα φυσικού αερίου στον κόσμο.

Το Barnett σχιστόλιθος του Τέξας ήταν το πρώτο μεγάλο φυσικό αέριο που αναπτύχθηκε σε ένα βράχο δεξαμενών σχιστόλιθου. Η παραγωγή αερίου από το Barnett Shale ήταν μια πρόκληση. Οι χώροι πόρων στο σχιστόλιθο είναι τόσο μικροσκοπικοί ώστε το αέριο δυσκολεύεται να μετακινηθεί μέσα από το σχιστόλιθο και μέσα στο φρεάτιο. Οι δρεπάντες ανακάλυψαν ότι θα μπορούσαν να αυξήσουν τη διαπερατότητα του σχιστόλιθου με άντληση νερού κάτω από το πηγάδι υπό πίεση που ήταν αρκετά υψηλή για να σπάσει το σχιστόλιθο. Αυτά τα κατάγματα ελευθέρωσαν ένα μέρος του αερίου από τους χώρους των πόρων και επέτρεψαν στο αέριο να ρεύσει στο πηγάδι. Αυτή η τεχνική είναι γνωστή ως "υδραυλική θραύση" ή "υδρόψυξη".

Τα τρυπητήρια μάθουν επίσης πώς να τρυπώνουν το επίπεδο του σχιστόλιθου και να γυρίσουν το φρεάτιο κατά 90 μοίρες για να τρυπήσει οριζόντια τη μονάδα rock rock. Αυτό παρήγαγε ένα πηγάδι με πολύ μεγάλη "ζώνη πληρωμής" μέσω του βράχου δεξαμενής (βλ. Εικόνα). Αυτή η μέθοδος είναι γνωστή ως "οριζόντια διάτρηση".

Οι οριζόντιες γεωτρήσεις και η υδραυλική ρωγμάτωση επανήλθαν στην τεχνολογία γεώτρησης και άνοιξαν το δρόμο για την ανάπτυξη πολλών γίγαντα πεδίων φυσικού αερίου. Αυτά περιλαμβάνουν το σχιστόλιθο Marcellus στα Appalachians, το σχιστόλιθο Haynesville στη Λουιζιάνα και το σχιστόλιθο Fayetteville στο Αρκάνσας. Αυτές οι τεράστιες δεξαμενές σχιστολιθικού κατέχουν αρκετό φυσικό αέριο για να εξυπηρετήσουν όλες τις ανάγκες των Ηνωμένων Πολιτειών για είκοσι χρόνια ή περισσότερο.

Σχιστόλιθος σε τούβλο και κεραμίδι: Το σχιστόλιθος χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την κατασκευή πολλών τύπων τούβλων, κεραμιδιών, σωλήνων, κεραμικών και άλλων κατασκευασμένων προϊόντων. Τα τούβλα και τα κεραμίδια είναι μερικά από τα πιο χρησιμοποιούμενα και πολύ επιθυμητά υλικά για την κατασκευή σπιτιών, τοίχων, δρόμων και εμπορικών κατασκευών. Εικόνα πνευματικών δικαιωμάτων iStockphoto / Guy Elliott.

Το σχιστόλιθο χρησιμοποιείται για την παραγωγή πηλού

Ο καθένας έχει επαφή με προϊόντα από σχιστόλιθο. Εάν ζείτε σε ένα τούβλο σπίτι, οδηγείτε σε έναν δρόμο από τούβλα, ζείτε σε ένα σπίτι με κεραμοσκεπή ή φυτέψετε φυτά σε γλάστρες "terra cotta", έχετε καθημερινή επαφή με αντικείμενα που πιθανώς έγιναν από σχιστόλιθο.

Πριν από πολλά χρόνια τα ίδια αυτά στοιχεία κατασκευάστηκαν από φυσικό πηλό. Ωστόσο, η βαριά χρήση εξαντλούσε τις περισσότερες από τις μικρές εναποθέσεις αργίλου. Αναγκάζοντας μια νέα πηγή πρώτων υλών, οι κατασκευαστές σύντομα ανακάλυψαν ότι η ανάμειξη του λεπτώς σχισμένου σχιστόλιθου με το νερό θα παρήγαγε έναν πηλό που συχνά είχε παρόμοιες ή ανώτερες ιδιότητες. Σήμερα, τα περισσότερα αντικείμενα που παρήχθησαν κάποτε από φυσικό πηλό αντικαταστάθηκαν από σχεδόν όμοια αντικείμενα από πηλό που κατασκευάστηκαν με ανάμιξη λεπτώς σχισμένου σχιστόλιθου με νερό.

Ροκ και μεταλλικά κιτ: Αποκτήστε ένα ροκ, ορυκτό ή απολιθωμένο κιτ για να μάθετε περισσότερα για τα υλικά της Γης. Ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε για τους βράχους είναι να διαθέτετε δείγματα για δοκιμή και εξέταση.

Το σχιστόλιθο χρησιμοποιείται για την παραγωγή τσιμέντου

Το τσιμέντο είναι ένα άλλο κοινό υλικό που συχνά γίνεται με σχιστόλιθο. Για να γίνει το τσιμέντο, ο θρυμματισμένος ασβεστόλιθος και ο σχιστόλιθος θερμαίνονται σε μια θερμοκρασία που είναι αρκετά υψηλή ώστε να εξατμιστεί όλο το νερό και να σπάσει ο ασβεστόλιθος σε οξείδιο του ασβεστίου και διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα χάνεται ως εκπομπή, αλλά το οξείδιο του ασβεστίου σε συνδυασμό με το θερμαινόμενο σχιστόλιθο κάνει μια σκόνη που θα σκληρύνει εάν αναμειχθεί με νερό και αφεθεί να στεγνώσει. Το τσιμέντο χρησιμοποιείται για την κατασκευή σκυροδέματος και πολλά άλλα προϊόντα για την κατασκευαστική βιομηχανία.

Λάδι σχιστόλιθου: Ένα βράχο που περιέχει μια σημαντική ποσότητα οργανικού υλικού με τη μορφή στερεού κερογόνου. Μέχρι το 1/3 του βράχου μπορεί να είναι στερεό οργανικό υλικό. Αυτό το δείγμα είναι περίπου τέσσερα εκατοστά (δέκα εκατοστά) απέναντι.

Λάδι σχιστόλιθου

Ο πετρελαιοφόρος σχιστόλιθος είναι ένας βράχος που περιέχει σημαντικές ποσότητες οργανικού υλικού με τη μορφή κερογόνου. Μέχρι το 1/3 του βράχου μπορεί να είναι στερεό kerogen. Οι υγροί και αέριοι υδρογονάνθρακες μπορούν να εξαχθούν από σχιστόλιθο, αλλά ο βράχος πρέπει να θερμανθεί και / ή να υποβληθεί σε επεξεργασία με διαλύτες. Αυτό είναι συνήθως πολύ λιγότερο αποτελεσματικό από τη διάτρηση πετρωμάτων που θα παράγουν πετρέλαιο ή αέριο απευθείας σε πηγάδι. Η εκχύλιση των υδρογονανθράκων από το σχιστόλιθο δημιουργεί εκπομπές και απόβλητα που προκαλούν σημαντικές περιβαλλοντικές ανησυχίες. Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο οι εκτεταμένες αποθέσεις πετρελαιοειδών σχιστολιθικών δεν χρησιμοποιούνταν επιθετικά.

Ο πετρελαιοφόρος σχιστόλιθος ανταποκρίνεται συνήθως στον ορισμό του "σχιστόλιθου" κατά το ότι πρόκειται για "πλαστικοποιημένο πέτρωμα που αποτελείται από τουλάχιστον 67% ορυκτά αργίλου". Ωστόσο, μερικές φορές περιέχει αρκετό οργανικό υλικό και ανθρακικά άλατα που τα ορυκτά αργίλου αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το 67% του βράχου.

Δείγματα πυρήνα σχιστόλιθου Όταν χρησιμοποιείται σχιστόλιθος για εκτίμηση πετρελαίου, φυσικού αερίου ή ορυκτών πόρων, ένας πυρήνας συχνά ανακτάται από το πηγάδι. Ο βράχος στον πυρήνα μπορεί στη συνέχεια να δοκιμαστεί για να μάθει για τις δυνατότητές του και πώς θα μπορούσε να αναπτυχθεί καλύτερα ο πόρος.

Σύνθεση του σχιστόλιθου

Το σχιστόλιθος είναι ένας βράχος που αποτελείται κυρίως από κόκκους ορυκτού μεγέθους πηλού. Αυτοί οι μικροσκοπικοί κόκκοι είναι συνήθως άλατα αργίλου όπως το illite, ο καολινίτης και ο σμηκτίτης. Ο σχιστόλιθος περιέχει συνήθως άλλα ορυκτά σωματίδια μεγέθους πηλού, όπως χαλαζία, κεράτι και άστριο. Άλλα συστατικά μπορεί να περιλαμβάνουν οργανικά σωματίδια, ανθρακικά άλατα, ορυκτά οξείδια σιδήρου, θειούχα ορυκτά και βαριά ορυκτά σπόρια. Αυτά τα "άλλα συστατικά" στο βράχο συχνά καθορίζονται από το περιβάλλον της σχισμής της εναπόθεσης και συχνά καθορίζουν το χρώμα του βράχου.

Μαύρος σχιστόλιθος: Οργανικό πλούσιο μαύρο σχιστόλιθο. Το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο μερικές φορές παγιδεύονται στους μικροσκοπικούς χώρους των πόρων αυτού του τύπου σχιστόλιθου.

Χρώματα σχιστόλιθου

Όπως και οι περισσότεροι βράχοι, το χρώμα του σχιστόλιθου συχνά καθορίζεται από την παρουσία συγκεκριμένων υλικών σε μικρές ποσότητες. Μόνο μερικά από τα οργανικά υλικά ή ο σίδηρος μπορούν να αλλάξουν σημαντικά το χρώμα ενός βράχου.

Το φυσικό αέριο σχιστόλιθου Από τα τέλη της δεκαετίας του 1990, δεκάδες προηγουμένως μη παραγωγικές μαύρες οργανικές σχιστόλιθοι έχουν αναπτυχθεί επιτυχώς σε πολύτιμους τομείς φυσικού αερίου. Δείτε το άρθρο: "Τι είναι το φυσικό αέριο σχιστόλιθου;"

Μαύρο και γκρι σχιστόλιθο

Ένα μαύρο χρώμα στα ιζηματογενή πετρώματα δείχνει σχεδόν πάντα την παρουσία οργανικών υλικών. Μόλις ένα ή δύο τοις εκατό οργανικά υλικά μπορούν να προσδώσουν ένα σκούρο γκρι ή μαύρο χρώμα στο βράχο. Επιπλέον, αυτό το μαύρο χρώμα σχεδόν πάντα υποδηλώνει ότι ο σχιστόλιθος σχηματίστηκε από ιζήματα που εναποτίθενται σε περιβάλλον με έλλειψη οξυγόνου. Οποιοδήποτε οξυγόνο που εισήλθε στο περιβάλλον γρήγορα αντιδρά με τα αποσυντιθέμενα οργανικά συντρίμμια. Εάν υπήρχε μεγάλη ποσότητα οξυγόνου, τα οργανικά συντρίμματα θα είχαν υποστεί φθορά. Ένα περιβάλλον με χαμηλή οξυγόνο παρέχει επίσης τις κατάλληλες συνθήκες για το σχηματισμό θειούχων ορυκτών, όπως πυρίτη, ένα άλλο σημαντικό ορυκτό που απαντάται στις περισσότερες μαύρες σχισμές.

Η παρουσία οργανικών θραυσμάτων σε μαύρες σχιστόλιθες τις καθιστά υποψήφιους για παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου. Εάν το οργανικό υλικό διατηρηθεί και θερμανθεί σωστά μετά από ταφή, μπορεί να παραχθεί πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Το Barnett Shale, το Marcellus Shale, το Haynesville Shale, το Fayetteville Shale και άλλα πετρώματα που παράγουν φυσικό αέριο είναι όλα σκούρα γκρίζα ή μαύρα σχιστόλιθοι που παράγουν φυσικό αέριο. Το Μπακκένιο σχιστόλιθο της Βόρειας Ντακότα και ο αετός Ford Shale του Τέξας είναι παραδείγματα σχιστολιθικών πετρωμάτων που παράγουν πετρέλαιο.

Οι γκρι σχισμές περιέχουν μερικές φορές μια μικρή ποσότητα οργανικής ύλης. Ωστόσο, οι γκρίζες σχιστόλιθοι μπορούν επίσης να είναι βράχοι που περιέχουν ασβεστολιθικά υλικά ή απλά πήλινα ορυκτά που έχουν σαν αποτέλεσμα γκρίζο χρώμα.

Utica και Marcellus σχιστόλιθος: Δύο μαύρες οργανικές σχιστόλιθοι στη λεκάνη Appalachian πιστεύεται ότι περιέχουν αρκετά φυσικό αέριο για να προμηθεύσουν τις Ηνωμένες Πολιτείες εδώ και αρκετά χρόνια. Αυτά είναι το σχιστόλιθο Marcellus και το σχιστόλιθο Utica.

Κόκκινο, Καφέ και Κίτρινο σχιστόλιθο

Οι φλοιοί που εναποτίθενται σε περιβάλλον πλούσιο σε οξυγόνο περιέχουν συχνά μικροσκοπικά σωματίδια ορυκτών σιδήρου ή ορυκτών υδροξειδίου σιδήρου όπως αιματίτη, goethite ή λιμονίτη. Μόνο μερικά από αυτά τα ορυκτά που διανέμονται μέσω του βράχου μπορούν να παράγουν τα κόκκινα, καφέ ή κίτρινα χρώματα που εκτίθενται από πολλούς τύπους σχιστόλιθου. Η παρουσία αιματίτη μπορεί να παράγει ένα κόκκινο σχιστόλιθο. Η παρουσία λιμονίτη ή goethite μπορεί να παράγει ένα κίτρινο ή καφέ σχιστόλιθο.

Πράσινο σχιστόλιθο

Πράσινες σχισμές περιστασιακά βρίσκονται. Αυτό δεν πρέπει να προκαλεί έκπληξη, επειδή μερικά από τα πήλινα ορυκτά και τα μικά που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του όγκου αυτών των βράχων είναι συνήθως ένα πρασινωπό χρώμα.

Φυσικό αέριο σχιστόλιθο καλά: Σε λιγότερο από δέκα χρόνια, ο σχιστόλιθος έχει εκτοξευτεί σε εξέχουσα θέση στον ενεργειακό τομέα. Νέες μέθοδοι γεώτρησης και ανάπτυξης, όπως η υδραυλική θραύση και η οριζόντια διάτρηση, μπορούν να αξιοποιήσουν το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο που παγιδεύονται μέσα στο σφιχτό πλέγμα οργανικών σχισμών. Δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας iStockphoto / Edward Todd.

Υδραυλικές ιδιότητες του σχιστόλιθου

Οι υδραυλικές ιδιότητες είναι χαρακτηριστικά ενός βράχου, όπως η διαπερατότητα και το πορώδες, που αντανακλούν την ικανότητά του να συγκρατεί και να μεταδίδει υγρά όπως το νερό, το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο.

Το σχιστόλιθος έχει πολύ μικρό μέγεθος σωματιδίων, οπότε οι διάμεσοι χώροι είναι πολύ μικρόι. Στην πραγματικότητα είναι τόσο μικρές ώστε το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και το νερό δυσκολεύονται να περάσουν μέσα από το βράχο.Ως εκ τούτου, ο σχιστόλιθος μπορεί να χρησιμεύσει ως πέτρωμα καπάκι για παγίδες πετρελαίου και φυσικού αερίου, και είναι επίσης ένα aquiclude που μπλοκάρει ή περιορίζει τη ροή των υπόγειων υδάτων.

Παρόλο που οι διάμεσοι χώροι σε ένα σχιστόλιθο είναι πολύ μικρόι, μπορούν να αναλάβουν σημαντικό όγκο του βράχου. Αυτό επιτρέπει στο σχιστόλιθο να συγκρατεί σημαντικές ποσότητες νερού, αερίου ή ελαίου, αλλά δεν είναι σε θέση να τις μεταδώσει αποτελεσματικά λόγω της χαμηλής διαπερατότητας. Η βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου ξεπερνά αυτούς τους περιορισμούς του σχιστόλιθου χρησιμοποιώντας οριζόντια διάτρηση και υδραυλική ρωγμή για να δημιουργήσει τεχνητό πορώδες και διαπερατότητα μέσα στο βράχο.

Μερικά από τα ορυκτά άλατα που εμφανίζονται στο σχιστόλιθο έχουν την ικανότητα να απορροφούν ή να απορροφούν μεγάλες ποσότητες νερού, φυσικού αερίου, ιόντων ή άλλων ουσιών. Αυτή η ιδιότητα του σχιστόλιθου μπορεί να του επιτρέψει να συγκρατεί επιλεκτικά και με δύναμη ή ελεύθερα να απελευθερώνει υγρά ή ιόντα.

Χάρτης με εκτεταμένα εδάφη: Η Γεωλογική Έρευνα των Ηνωμένων Πολιτειών έχει ετοιμάσει έναν γενικό χάρτη επεκτατικών εδαφών για τις κατώτερες 48 πολιτείες.

Τεχνικές ιδιότητες των εδαφών σχιστόλιθου

Οι φλοιοί και τα εδάφη που προέρχονται από αυτά είναι μερικά από τα πιο ενοχλητικά υλικά που πρέπει να αξιοποιηθούν. Υπόκεινται σε αλλαγές στον όγκο και την ικανότητα που γενικά τους καθιστούν αναξιόπιστα υποστρώματα κατασκευής.

Καθίζηση έδαφους: Το σχιστόλιθος είναι ένας βράχος που είναι επιρρεπής σε κατολισθήσεις.

Εκτατικά εδάφη

Τα ορυκτά αργίλου σε ορισμένα εδάφη από σχιστόλιθο έχουν την ικανότητα να απορροφούν και να απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες νερού. Αυτή η αλλαγή στην περιεκτικότητα σε υγρασία συνοδεύεται συνήθως από μια μεταβολή στον όγκο που μπορεί να είναι όσο το ίδιο ποσοστό. Αυτά τα υλικά ονομάζονται "εκτεταμένα εδάφη". Όταν αυτά τα εδάφη βρέξουν, διογκώνονται και όταν στεγνώσουν συρρικνώνονται. Τα κτίρια, οι δρόμοι, οι γραμμές κοινής ωφελείας ή άλλες δομές που τοποθετούνται πάνω ή μέσα σε αυτά τα υλικά μπορούν να αποδυναμωθούν ή να καταστραφούν από τις δυνάμεις και την κίνηση της αλλαγής όγκου. Τα εκτεταμένα εδάφη είναι μια από τις πιο κοινές αιτίες βλάβης θεμελίων σε κτίρια στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Δέλτα σχιστόλιθου: Ένα δέλτα είναι ένα απόθεμα ιζημάτων που σχηματίζεται όταν ένα ρεύμα εισέρχεται σε ένα στάσιμο σώμα νερού. Η ταχύτητα του νερού του ρεύματος μειώνεται ξαφνικά και τα ιζήματα που μεταφέρονται καθίστανται στον πυθμένα. Οι Δέλτα είναι ο τόπος στον οποίο έχει κατατεθεί ο μεγαλύτερος όγκος γήινης λάσπης. Η παραπάνω εικόνα είναι μια δορυφορική απεικόνιση του δέλτα του Μισισιπή, που δείχνει τα διανεμητικά της κανάλια και τις διαδοχικές καταθέσεις. Το έντονο γαλάζιο νερό που περιβάλλει το δέλτα είναι φορτωμένο με ιζήματα.

Σταθερότητα κλίσης

Το σχιστόλιθος είναι ο βράχος που συνδέεται συχνότερα με κατολισθήσεις. Οι καιρικές συνθήκες μετατρέπουν το σχιστόλιθο σε έδαφος πλούσιο σε πηλό, το οποίο κανονικά έχει πολύ χαμηλή δύναμη διάτμησης - ειδικά όταν είναι υγρό. Όταν αυτά τα υλικά χαμηλής αντοχής είναι υγρά και σε μια απότομη πλαγιά, μπορούν αργά ή γρήγορα να μετακινηθούν προς τα κάτω. Η υπερφόρτωση ή η ανασκαφή από τον άνθρωπο θα προκαλέσει συχνά αποτυχία.

Σχιστόλιθος στον Άρη: Το σχιστόλιθος είναι επίσης ένας πολύ συνηθισμένος βράχος στον Άρη. Αυτή η φωτογραφία τραβήχτηκε από την κάμερα ιστού του Mars Curiosity Rover. Εμφανίζει σχιστοποιημένες σχιστολιθικές σχιστόλιθες που εκτείνονται στον κρατήρα Gale. Η περιέργεια περιείχε τρύπες μέσα στους βράχους του κρατήρα Gale και ταυτοποίησε τα μεταλλικά άλατα στα μοσχεύματα. Εικόνα της NASA.

Περιβάλλον αποθέσεως σχιστόλιθου

Μια συσσώρευση λάσπης αρχίζει με τη χημική αντοχή των πετρωμάτων. Αυτή η διάβρωση σπάει τους βράχους κάτω σε αργιλικά άλατα και άλλα μικρά σωματίδια που συχνά γίνονται μέρος του τοπικού εδάφους. Μια καταιγίδα θα μπορούσε να πλένει μικροσκοπικά σωματίδια εδάφους από τη γη και σε ρέματα, δίδοντας στα ρέματα μια "λασπώδη" εμφάνιση. Όταν το ρεύμα επιβραδύνεται ή εισχωρήσει σε ένα στάσιμο σώμα νερού, όπως μια λίμνη, ένα βάλτο ή ένας ωκεανός, τα σωματίδια λάσπης αποκαθίστανται προς τα κάτω. Εάν δεν είναι ανενόχλητοι και θαμμένοι, αυτή η συσσώρευση λάσπης μπορεί να μετατραπεί σε ιζηματογενή βράχο, γνωστό ως "mudstone". Έτσι σχηματίζονται οι περισσότερες σχισμές.

Η διαδικασία σχηματισμού σχιστόλιθου δεν περιορίζεται στη Γη. Οι δρομείς του Άρη έχουν βρει πολλές εκβολές στον Άρη με ιζηματογενείς μονάδες βράχων που μοιάζουν ακριβώς όπως οι σχιστόλιθοι που βρέθηκαν στη Γη (βλ. Φωτογραφία).