Сланець — дрібнозерниста, листяста, однорідна метаморфічна порода, що утворилася в результаті низькотемпературного регіонального метаморфізму з первинної осадової породи сланцевого типу, що складається з глини або вулканічного попелу. Це найдрібнішозерниста листяста метаморфічна порода. Листястість може не відповідати первинному осадовому шаруванню, а бути перпендикулярною до напрямку метаморфічного стиснення.

Шаруватість сланцю, яку називають «сланцевим спайом», спричинена сильним стисканням, при якому дрібнозерниста глина утворює лусочки, які відростають у площинах, перпендикулярних до стиснення. При професійному «різанні» за допомогою спеціального інструменту в кар'єрі, що виконується паралельно шаруватості, багато видів сланцю демонструють властивість, яка називається розколюваністю, утворюючи гладкі плоскі листи каменю, які здавна використовуються для покрівлі, підлогової плитки та більярдних столів. Сланець часто має сірий колір, особливо коли його бачать масово на дахах. Однак сланець зустрічається в різних кольорах навіть в одній місцевості; наприклад, сланець з Північного Уельсу може бути різних відтінків сірого, від світлого до темного, а також може бути фіолетовим, зеленим або блакитним. Сланець не слід плутати з глинистим сланцем, з якого він може утворюватися, або сланцем.

Слово «сланець» також використовується для позначення певних типів предметів, виготовлених із сланцевої породи. Воно може означати окрему покрівельну черепицю зі сланцю або письмову дошку, яка традиційно була невеликим гладким шматком породи, часто обрамленим у дерево, що використовувався з крейдою як блокнот або дошка для оголошень, особливо для запису рахунків у пабах і готелях. Фрази «чистий сланець» і «порожній сланець» походять саме від цього вживання.

Опис

Сланець — дрібнозерниста метаморфічна порода, яка не має явних шаруватих структур, але легко розщеплюється на тонкі пластини та плити. Зазвичай він утворюється в результаті слабкого регіонального метаморфізму глинистої породи. Такий слабкий ступінь метаморфізму призводить до утворення породи, в якій окремі кристали мінералів залишаються мікроскопічними за розміром, утворюючи характерне сланцеве розщеплення, при якому свіжі поверхні розщеплення виглядають матовими. Це контрастує з шовковистими сколами філіту, який є наступним за ступенем метаморфізму гірською породою, що походить від глинистої породи. Напрямок розщеплення не залежить від будь-яких осадових структур у вихідному глинистому камені, а відображає напрямок регіонального стиснення.

Сланцеве розщеплення є суцільним, тобто окремі площини розщеплення розташовані надто близько одна до одної, щоб їх можна було розрізнити на зразках, що тримають у руці. У текстурі сланцю ці всепроникні площини розщеплення відіграють домінуючу роль. Під мікроскопом виявляється, що сланець складається з дуже тонких лінз кварцу та польового шпату (QF-домени), розділених шарами слюди (M-домени). Зазвичай їхня товщина не перевищує 100 мкм (мікрон). Оскільки сланець утворився за умов низької температури та тиску, порівняно з більшістю інших метаморфічних порід, у ньому можна знайти деякі скам'янілості; іноді у сланці можна знайти навіть мікроскопічні залишки тендітних організмів..

Процес перетворення глинистої породи на сланець передбачає втрату до 50 % об'єму глинистої породи під час її ущільнення. Зерна пластинчастих мінералів, таких як глинисті мінерали, обертаються, утворюючи паралельні шари, перпендикулярні до напрямку ущільнення, що починає надавати породі розщеплюваність. Сланцева розщеплюваність повністю розвивається, коли глинисті мінерали починають перетворюватися на хлорит і слюду. Органічний вуглець у породі перетворюється на графіт.

Сланець складається переважно з мінералів кварцу, іліту та хлориту, які становлять до 95 % його складу. Найважливішими акцесорними мінералами є оксиди заліза (такі як гематит і магнетит), сульфіди заліза (такі як пірит) та карбонатні мінерали. Польовий шпат може бути присутнім у вигляді альбіту або, рідше, ортоклазу. Іноді, як у пурпурових сланцях Північного Уельсу, навколо ядер заліза утворюються сфери відновлення заліза (Fe²⁺), залишаючи світло-зелену плямисту текстуру. Ці сфери іноді деформуються під дією подальшого силового поля в овоїди, які при розгляді на площині розщеплення зразка виглядають як еліпси. Однак деякі дані показують, що відновлені плями можуть також утворюватися після деформації та набувати еліптичної форми в результаті переважної інфільтрації вздовж напрямку розколу, тому при використанні еліпсоїдів відновлення для оцінки деформації потрібна обережність.

Термінологія До середини XIX століття терміни «сланець», «шиф» та «схист» не мали чіткого розмежування. У контексті підземного видобутку вугілля у Сполучених Штатах термін «сланець» широко використовувався для позначення сланцю аж до XX століття. Наприклад, «покрівельний сланець» стосувався сланцю над вугільним пластом, а «низовий сланець» — сланець, що падав зі стелі шахти під час видобутку вугілля.

Британська геологічна служба рекомендує використовувати термін «сланець» у наукових працях лише в тих випадках, коли про дану породу відомо надто мало, щоб провести більш точну класифікацію. Наприклад, якщо характеристики породи однозначно вказують на те, що вона утворилася в результаті метаморфізму сланцю, у наукових працях її слід описувати як метасланець. Якщо походження породи є невизначеним, але відомо, що вона багата на слюду, її слід описувати як пеліт.

Використання

Будівництво

З сланцю виготовляють покрівельний сланець — різновид черепиці, яку укладають фахівці з укладання сланцю. Сланець має дві лінії крихкості — спайність і зернистість — що дозволяє розколювати камінь на тонкі листи. При розколюванні сланець зберігає природний вигляд, залишаючись відносно рівним і зручним для укладання. З 1870-х років до Першої світової війни в Європі відбулася низка «сланцевих бумів», що супроводжувалися вдосконаленням систем залізничного, автомобільного та водного транспорту.

Сланець особливо добре підходить як покрівельний матеріал, оскільки має надзвичайно низький показник водопоглинання — менше 0,4 %, що робить його стійким до пошкоджень від морозу. Природний сланець, який потребує лише мінімальної обробки, має енергоємність, що вигідно відрізняється від інших покрівельних матеріалів. Професіонали у будівельній галузі використовують природний сланець завдяки його красі та довговічності. Сланець надзвичайно довговічний і може прослужити кілька сотень років, часто майже не вимагаючи догляду. Природний сланець також вогнестійкий та енергоефективний.Natural Slate, the natural option

Сланцева черепиця зазвичай кріпиться (закріплюється) цвяхами або гачками (як це зазвичай буває з іспанським шифером). У Великій Британії кріплення зазвичай здійснюється подвійними цвяхами до дерев'яних рейок (Англія та Уельс) або прибивається безпосередньо до дерев'яних дощок (Шотландія та Північна Ірландія). Традиційно цвяхи виготовлялися з міді, хоча існують сучасні альтернативи з сплавів та нержавіючої сталі. Обидва ці методи, за умови правильного використання, забезпечують довговічний водонепроникний дах із терміном експлуатації близько 60–125 років.

Деякі європейські постачальники сланцю зазначають, що кріплення за допомогою гаків означає, що

На плитці менше слабких місць, оскільки не потрібно свердлити отвори Такі елементи покрівлі, як розжолобки та куполи, легше створювати, оскільки можна використовувати вузьку черепицю Кріплення за допомогою гаків особливо підходить для регіонів із суворими погодними умовами, оскільки забезпечує більшу стійкість до підйому вітром, так як нижній край плити надійно закріплений.

Однак металеві гачки залишаються на виду, тому вони можуть не підходити для історичних будівель.

Плитку зі сланцю часто використовують для укладання підлог усередині та зовні будівель, сходів, доріжок та облицювання стін. Плитку укладають на розчин і затирають шви по краях. На плитку часто наносять хімічні герметики для підвищення міцності та поліпшення зовнішнього вигляду, збільшення стійкості до появи плям, зменшення вицвітання та збільшення або зменшення гладкості поверхні. Плитка часто продається з обробленою зворотньою стороною, тобто її задня поверхня відшліфована для полегшення укладання. Сланцеве підлогове покриття може бути слизьким при використанні на відкритих майданчиках, що піддаються впливу дощу.

У будівництві Великої Британії XIX століття сланцева черепиця використовувалася не тільки для покриття дахів; у районах видобутку сланцю, таких Блаенау-Ффестініог та Бетесда в Уельсі, досі збереглося багато будівель, повністю побудованих зі сланцю. Сланцеві плити також можна вкладати у стіни, щоб створити примітивну гідроізоляційну мембрану. Невеликі обрізки використовуються як прокладки для вирівнювання балок перекриття. У районах, де сланцю багато, його також використовують у вигляді шматків різного розміру для будівництва стін та огорож, іноді в поєднанні з іншими видами каменю.

Інші способи використання Оскільки сланцевий камінь є хорошим електроізолятором та вогнестійким, його використовували на початку XX століття для виготовлення електричних розподільних щитів та релейних пристроїв управління великими електродвигунами. Завдяки своїй термічній стабільності та хімічній інертності сланцевий камінь застосовують для виготовлення стільниць лабораторних столів та стільниць для більярдних столів.

У давні часи сланце використовували як точильний камінь для заточування ножів, хоча сьогодні точильні камені зазвичай виготовляють із кварцу. У школах XVIII та XIX сланці широко застосовувалися для виготовлення дощок та індивідуальних дощечок для письма, на яких писали сланцевими або крейдяними олівцями. У сучасних будинках сланці часто використовуються як підставки під чашки.

У регіонах, де він є у наявності, високоякісний сланець використовують для виготовлення надгробків та меморіальних дощок. У деяких випадках сланець використовувався стародавньою цивілізацією майя для виготовлення стел. У Японії сланець був традиційним матеріалом для виготовлення чорних каменів гри «Ґо», на відміну від , з якої робили білі камені. Сьогодні він вважається предметом розкоші.

Сланець з Пенсильванії широко використовується у виробництві манок для полювання на індиків. Звуки, що лунають із сланцю при терті об нього різними видами дерев'яних ударників, майже досконало імітують крики всіх чотирьох видів диких індиків у Північній Америці: східного, Ріо-Гранде, Оцеола та Мерріама.

Видобуток Сланець зустрічається в Арктиці, і інуїти використовували його для виготовлення лез ножів «улю». Китай має величезні родовища сланцю; останніми роками експорт готового та необробленого сланцю з цієї країни зріс. Родовища сланцю є по всій Австралії, великі запаси видобуваються в Аделаїдських пагорбах у Віллунзі та Канманту, а також у Середній Півночі — у Мінтаро та Сполдінгу. Сланець є в достатку в Бразилії, ругому за величиною виробнику сланцю у світі, в районі Папагайоса у штаті Мінас-Жерайс, де видобувається 95 відсотків бразильського сланцю. Однак не всі «сланцеві» вироби з Бразилії мають право на маркування знаком CE.