Мел осадочная порода. Что такое мел. §2.1 Определение распускаемости мела

Кто из нас не знает мела? Чьи карманы и пальцы в детстве не пачкал кусочек легкого камня цвета снега? Кому не известно счастье художественного творчества «мелового» периода? Кто, будучи подростком, не исследовал свойства мела в «пузырящихся» опытах, не рассматривал меловой мазок под микроскопом?

Минеральный мел – свидетель эпох, миновавших десятки миллионов лет назад. Осознание этого факта меняет восприятие привычного материала. Имея биологическое происхождение, камень мел свойства свои почерпнул у организмов, живших в незапамятные времена.

Происхождение мела

Меловым периодом именуется промежуток времени, охватывающий около 80 млн. лет во времена господства динозавров. Теплые и мелкие (30-500 метров глубины) моря той поры давали приют мириадам мельчайших моллюсков, строивших свои скелеты и раковины из добываемого из воды кальция.

Останки этих существ, скопившиеся в донных отложениях многометровыми пластами, и превратились в хорошо нам знакомый мел. В процентном отношении минерал мел разделяется на следующие части:

• обломки скелетов – около 10%. Речь идет не только о простейших существах, но и о многоклеточных животных, наделенных способностью извлечения и концентрации солей кальция в тканях.

• раковины микроскопических моллюсков фораминифер – около 10%. Однако не все корненожки (русское наименование животных) имели известковый панцирь. Некоторые сооружали свой защитный слой из хитиноподобного вещества. Во многом поэтому в меловых отложениях собственно карбоната кальция отыскивается не более 98% (и не менее 91%).

• фрагменты известковых наростов водорослей – до 40%. Кокколитофориды – растительный планктон океанов – прекрасно чувствует себя и в наше время. До 98% микроскопической живой взвеси в верхних слоях морей приходилось и приходится на этот вид водорослей. Поэтому известковый минерал, на самом деле, - продукт по большей части растительного, а не животного генеза. Происхождение мела – заслуга растений!

• мелкодисперсный кристаллический кальцит – до 50%. Речь идет об «обломках обломков», причем настолько миниатюрного размера, что определить их биологическую принадлежность не представляется возможным.

• нерастворимые минералы (в основном силикаты) – до 3%. В основном это геологический мусор (песок и обломки различных горных пород), занесенные в меловые отложения ветрами и течениями. Хотя помимо того биогенные кальциевые образования обогащаются соединениями фосфора и кремния во время обменных процессов при жизни животного.

Раковины более или менее крупных моллюсков, скелеты кишечнополостных, конкреции чужеродных минералов в меловых толщах встречаются относительно редко. Лишь некоторые фото мела демонстрируют наблюдателю массивы, испещренные полостями объемных раковин.

Состав мела

Условно считается, что химическая формула мела соответствует формуле карбоната кальция СаСО3. Однако реальный состав мела отличается от состава кальциевой соли угольной кислоты.

Собственно окиси кальция в минерале около половины: концентрация СаО колеблется от 47% до 55%. Немало в мелу и углекислого газа, находящегося в связанном состоянии. СО2 – до 43%!

Окись магния MgO может доходить до 2% от общей массы мела. Включения кварца SiO2 обычно не слишком значительны, но в целом обязательны, и могут достигать 6%-ной концентрации. Плотность мела с высоким содержанием кремния больше обычного.

Несколько меньше в составе мела оксида алюминия Al2O3 – не более 4%. Разнообразные окислы железа редко превышают полупроцентный порог концентрации, однако именно они окрашивают мел в красный цвет довольно часто.

Применение мела

Как самостоятельный строительный материал мел применяется только в качестве сырья для производства меловых красок. Вышедшая из массового употребления полвека назад, побелка помещений коллоидным раствором чистого или подцвеченного мела сегодня почти не производится.

Как кладочный камень мел несостоятелен – хотя помещения, отрытые в меловых массивах, веками сохраняют пригодность для жизни. Малая твердость мела дает возможность постепенной выемки камня без масштабных разрушений массива.

В строительной индустрии применение мела растет и ширится. Производство цемента и стекла без мела практически невозможно! Требуется мел и бумагоделательным предприятиям, и легкой промышленности, и органической химии. Краски и резина, гигиенические товары и удобрения для почв, комбикорма и парфюмерные композиции производятся с использованием мела.

Можно ли есть мел?

Известно, что при недостатке кальция в организме может развиться тяга к поеданию мела. Опыт поколений, выросших в условиях дефицита органического кальция, говорит: мел съедобен! Однако врачи, отвечая на вопрос можно ли есть мел, настроены не столь однозначно.

Свойства мела резко меняются под воздействием желудочного сока. Мел, прошедший через горнило окислительных процессов, теряет первоначальную нейтральность, становится химически активным реагентом. По действенности он делается похож на гашеную известь. Слизистая оболочка пищеварительного тракта страдает от контакта с окисленным мелом.

Кроме того, концентрация кальция в мелу чрезмерно велика. Поедание мела может спровоцировать известкование сосудов. Гораздо безопасней при дефиците кальция обращать внимание на медицинские препараты этого металла. Таблетка глюконата кальция воздействует на организм куда более позитивно, чем кусок съеденного мела.

Канцелярский, строительный и даже кормовой сельскохозяйственный мел не годятся к употреблению в пищу! Человек не имеет возможности безопасно (и тем более с пользой для себя) переработать и усвоить данный минерал!

Меловые отложения Евразии протянулись широкой полосой от казахской реки Эмбы до западной оконечности Британии. Наибольшей толщины отложения достигают южнее Харькова: здесь наличествуют настоящие меловые горы с толщиной массива до 600-т метров. Продолжающиеся разработки белого минерала сулят ученым немало новых открытий.

Кто из нас не знает, что такое мел? Его можно назвать "свидетелем эпох", которые миновали десятки миллионов лет тому назад. Данное соединение имеет биологическое происхождение, поэтому обладает многочисленными химическими и физическими свойствами.

Особенности происхождения

Рассуждая над тем, что такое мел, уделим внимание его появлению в природе. Около 80 млн лет назад, когда на Земле существовали динозавры, был Меловой период. В небольших морях того времени жили миллионы небольших моллюсков, которые строили свои раковины и скелеты из кальция, содержащегося в воде. Останки существ скапливались многометровыми пластами в донных отложениях и превращались в белый мел.

Состав минерала

В процентном соотношении можно выделить несколько составных частей этого минерала:

• около 10% - это обломки скелетов простейших существ, многоклеточных животных, которые могут накапливать в тканях кальций;
• до 10% мела входит в состав раковины небольших моллюсков фораминифер;
• фрагменты наростов водорослей содержат до 40 % солей кальция. Живая микроскопическая взвесь в морях - это кокколитофоры, которые и создают известковый ил;
• до 50% составляет кристаллический мелкодисперсный кальцит;
• мел кусковой (в виде силикатов) - до 3%. Он представлен в виде геологического мусора (песка, остатков горных пород), которые занесены ветрами и течениями в меловые отложения.

Состав

Рассуждая над тем, что такое мел, рассмотрим его состав. В химии такое название получил карбонат кальция, который является солью угольной кислоты. Подробнее остановимся на его составе. Белый мел до 50 % содержит оксид кальция, и около 2% оксида магния. Какие вещества придают окраску данному минералу? Изучая, что такое мел, отметим, что в некоторых случаях, в нем может содержаться даже 3-4 % оксида алюминия, а также минимальные количества оксидов железа. Как это отражается на внешнем виде минерала? В таком случае мел для рисования приобретает красный или розовый оттенок.

Можно ли употреблять в пищу мел для доски? В случае недостатка кальция в организме у человека появляется тяга к поеданию мела. Врачи неоднозначно относятся к данному вопросу. Когда мел оказывается под воздействием желудочного сока (концентрированной соляной кислоты), он существенно меняет свои свойства.

Мел, пройдя через множество окислительных процессов, лишается первоначальной нейтральности, превращается в агрессивное химическое соединение, аналогичное по свойствам гашеной извести (гидроксиду кальция).

Именно поэтому при контакте с окисленным мелом, серьезно страдает слизистая оболочка органов пищеварения.

Если в больших количествах употреблять в пищу мел для доски, это провоцирует известкование сосудов. Намного более безопасным при недостатке кальция, является употребление специальных медицинских препаратов, например, глюконата кальция.

Врачи предупреждают пациентов о недопустимости использования в пищу сельскохозяйственного кормового, строительного, канцелярского мела.

Области применения

В виде кладочного материала нецелесообразно применять мел, так как у него незначительная твердость. Как происходит добыча данного минерала? В основном, школьный мел получают путем открытых карьерных разработок. Добытые глыбы измельчают, затем опускают в воду.

При постоянном перемешивании наблюдается всплывание на поверхность частичек кальция. Их высушивают, применяют для различных целей. Камни, которые не прошли подобной переработки, направляют на обжиг, в результате которого образуется известь.

Строительный мел

Его долгое время применяли для побелки потолков внутри помещений. В настоящее время такая сфера применения практически отсутствует, поскольку появились иные отделочные материалы.

В настоящее время мел вводят в состав цементных смесей для придания им дополнительной мягкости.

Также минерал востребован при изготовлении стекла, резины, пластических масс, лакокрасочных материалов, композитных смесей, каучука.

В больших количествах мел применяют в линолеумной и ковровой промышленности. С его помощью регулирую вязкие свойства латексного клея, придают изделиям прочность, улучшают теплосберегающие характеристики.

Минерал кальция необходим и для производства почвенных удобрений и комбикормов. Меловой порошок - это основа для создания многочисленных косметических средств: пудры, кремов, губной помады. Сложно представить себе без мела и функционирование картонной и бумажной промышленности.

Химико-физические характеристики

В зависимости от особенностей месторождения, в природных характеристиках мела могут быть существенные отличия. Значительное влияние на материал имеет влажность воздуха. Мел не растворяется в воде, он образует суспензию. При впитывании влаги, карбонат кальция теряет свою прочность, при этом существенно увеличивается пластичность материала. Это вносит серьезные проблемы в добычу и переработку минерала, он налипает на ковше экскаватора. Мел имеет невысокую морозостойкость. После размораживания, материал распадается на множество отдельных мелких частиц. Данное качество применяется в сельском хозяйстве для уменьшения кислотности почвы.

Отличия между известью и мелом

Несмотря на общие корни, данные материалы отличаются по свойствам, составу. Оба считаются экологически чистыми, но в составе мела есть углекислый газ, а известь получают при обжиге природного известняка.

Для того чтобы самостоятельно отличить мел и известь, можно взять небольшую горсть каждого материала, растереть до пылеобразного вида, затем смыть небольшой струей воды. Мел сразу же удалится вместе с водой, а вот для того чтобы избавиться от извести, придется изрядно потрудиться.

От известковой побелки не остается следов, а вот мел долго будет напоминать о себе даже после завершения ремонта. У извести выявлены отличные антисептические характеристики, поэтому ее используют для защиты деревьев и кустарников от поражения насекомыми.

В заключение

Мел - это материал, который знаком не только как орудие труда педагогов в школах, но и как исторический свидетель событий, произошедших на нашей планете миллионы лет назад.

Его основную часть составляют кальциевые отложения панцирей простейших доисторических растений и микроорганизмов.

Меловые отложения в настоящее время нужны в различных сферах производства: при создании красок, изготовлении косметических препаратов, разработке пищевых добавок. Меловые природные залежи часто включают в себя разные нежелательные примеси: песок, камни, разные минеральные частицы.

Именно поэтому мел, добытый на месторождениях, сначала измельчают, потом смешивают с водой, получая взвесь. Тяжелые примеси оседают на дно, легкие меловые частицы вылавливают в специальную емкость. После добавления к ним клеящего состава, сушки, получается мел, пригодный для рисования на школьной доске.

Среди новых областей использования мела, можно выделить и нанесение его на игровое поле. Мелкодисперсные частицы данного вещества поднимаются в воздух, поэтому игрокам отчетливо видны сделанные линии.

Для удаления пота, жира, порошок мела востребован и в некоторых видах спорта: тяжелой атлетике, гимнастике, скалолазании.

Готовый продукт - это отличный компонент зубных паст и порошков. Его используют в качестве наполнителя при изготовлении картонной и бумажной продукции.

Необработанный минерал, добытый карьерным способом, необходим в строительной сфере для производства извести.

Знакомый всем с детства белый кусковой мел подарен нам древними морями мелового периода. Его состав зависит от глубины формирования пласта - мелководной или глубоководной. Несмотря на полное снижение прочности при большом увлажнении, относят к жестким полускальным породам.

Применение его настолько широко, что сложно назвать отрасль, где он не задействован в качестве сырья или вспомогательного материала.

Из чего состоит

В состав мела входят раковины моллюсков, ил, силикаты, различные подмеси, которые влияют на цвет и качество. Иногда встречаются неповрежденные древние окаменелости.

С позиции химии, мел составляют две части:

1. Карбонатная основа включает около 99% карбонаты кальция и 1-2% карбоната магния, которые растворяются в уксусной и соляной кислотах.
2. Некарбонатные подмеси - окислы металлов, глина, кварцевый песок и другие, не растворимые в кислотах.

Как добывают

Добыча ведется открытым способом в карьерах. Месторождения отличаются мощностью пластов и показателями содержания карбоната кальция (углекислый кальций) CaCO3 и различных примесей. Именно процентное содержание определяет экономическую целесообразность глубокого обогащения и его дальнейшее применение. Если примесей много (иногда - более 10%), мел используют в сельском хозяйстве для нейтрализации кислотности почв или производства извести. Хотя, для месторождений Западных стран, где содержание CaCO3 составляет 50-70%, является нормой.

Залегает порода достаточно близко к поверхности, толщина пластов в различных месторождениях составляет от 16 до 90 м, но физико-механические и химические свойства мела на различных горизонтах одного и того же месторождения могут значительно отличаться.

Упрощенно процесс производства выглядит следующим образом: из карьера породу доставляют на комбинат для сушки в специальных установках при температуре до 400°C, для измельчения кусков используют дробилки и мельницы. Молотый мел проходит дезинтегратор для тонкого помола и сепаратор. В результате получается сепарированный мел.

К продукту требования выдвигаются как по чистоте содержания в составе карбоната, так и по тонкости помола. Только современное оборудование комбинатов по выпуску меловой продукции может обеспечить требуемые качества.

Свойства мела

Физические

При увлажнении мел теряет свою прочность на сжатие: при влажности более 30% приобретает пластические свойства. По этой причине на упаковках должно быть обозначено: «Боится сырости».

Растворимость - свойство вещества растворяться в жидкости не образуя взвеси, как сахар или соль. В воде мел не растворяется, а образует суспензию и в дальнейшем выпадает в осадок.

Плотность молотого мела составляет 2,6 г/см3, объемная масса - 950-1200 кг/м3.

Мел совсем не морозоустойчив, процесс замораживания и оттаивания в состоянии насыщенном водой для него не применим.

Химические

Если присутствует избыток кислорода, то карбонат CaCO3 вступает в реакцию, образуя гидрокарбонат Ca(HCO3), который придает воде жесткость.

При прокаливании CaCO3 в диапазоне температур от 900 до 1200°C он разлагается на углекислый газ и воздушную известь CaO - вот чем мел отличается от извести. Негашеная известь - это продукт, полученный путем обжига мела, ракушечника или известняка.

Вопрос из школьной программы: как отличить мел от гашеной извести, если оба вещества уже находятся в виде суспензий для окраски? Вспоминаем: мел реагирует с уксусом, выделяя углекислый газ - в какой емкости пойдет характерная реакция, там он и будет.

Где используется мел

Применение мела в какой либо области промышленности обусловлено его категорий, которая зависит от процентного содержания карбонатов.

• 1 - чистый мел (ММО, МКБ-1, ММ-1, ММС-1, ММС2, ММСП, ММСГ-2);
• 2 - слабоглинистый (МК-2, ММ-2),
• 3 - сильноглинистый (МК-З, ММ-З),
• 4 - мергелеподобный (ММИП-1, ММИП-2, ММЖП, ММПК).

Согласно стандартам, буквенное обозначение марок и применение по отраслям следующее:

• МК - комковый,
• ММ - молотый,
• ИН - для известковых почв,
• ЖП - для подкормки сельскохозяйственных животных и поит,
• ПК - производство комбикормов,
• С - сепарированный,
• СГ - сепарированный гидрофобизированный,
• О - обогащенный.

По этой маркировке на упаковке или в каталоге можно определить назначение и качество материала.

Насколько серьезные требования предъявляются к отдельным маркам, как к сырью, можно увидеть по следующим примечаниям ГОСТа:

• для применения в лакокрасочной и полимерной промышленности дополнительно устанавливаются показатели коэффициента отражения;
• для использования в кабельной промышленности ограничивается доля свободной щелочи.

Где применяется в строительстве

Мел строительный продается как в чистом виде, так и в сухих смесях. Для строительства предназначен комковый марок МК-1, МК-2, МК-3.

• Самая дешевая «марающаяся» водная краска - мел для побелки, колер которому добавляли синькой для белья. С появлением клея ПВА его стали добавлять для фиксации мела в окрасочном слое - так появился прообраз водоэмульсионной краски.
• Клеевую шпаклевку для стен готовили непосредственно перед нанесением, один из ее составов: олифа, клеевой раствор, мел.
• Венские белила, основу которых составляет мел, самая известная клеевая краска.
• Добавление к мелу олифы позволило создать знаменитую замазку стекол деревянных окон.
• Тонкодисперсный мел применяется как наполнитель в пластмассы и краски для экономии основного сырья и обеспечения таких качеств, как прочность, огнестойкость, цветность, износостойкость и других.

Вреден ли мел? Пожалуй, это - один из самых самый экологически чистых и безвредных строительных материалов.

Такой знакомый всем школьный мелок, сколько веселых воспоминаний он хранит… Только вот за кажущейся его простотой прячется целая история развития планеты. "Как это может быть?" - спросите вы. Ответ на этот вопрос в данной статье. Вы не только изучите физические свойства мела и его применение, но и ознакомитесь с процессами образования в земной коре залежей известняковых осадочных пород, сформировавших современный облик Земли.

Минералы и породы биогенного происхождения

Примерно 130-65 млн лет назад, в меловом периоде мезозойской эры, моря древней планеты были заполнены планктонными и бентосными видами фораминифер, а также моллюсками, напоминавшими современных устриц, морских гребешков и наутилусов. В своих наружных скелетах и раковинах они накапливали соединения кальция, фосфора, магния и, отмирая, образовывали на дне водоемов наслоения известнякового ила. Под действием высокого давления и в результате химических процессов из него сформировались залежи известняка и мела. Физические свойства и состав этих осадочных пород очень похожи между собой, но имеют и черты различия. Геологические процессы, которые происходили на Земле, вызывали подъемы отдельных участков океанического дна и опускание материковых зон. К чему же это приводило?

Экскурс в геологию

Перераспределение поверхности литосферы и водной оболочки планеты обусловило появление горных цепей и хребтов, состоящих из осадочных пород. Это Альпы, горы Кавказа, Гималаи, Пиренеи. А скалы Дувра и вовсе состоят из чистого мела. Они придают английской береговой линии неповторимый вид и издавна служат для кораблей сигналом о приближении к туманному Альбиону. В России уникальные пейзажи на фоне меловых скал можно увидеть в поселке Сторожевом вблизи Воронежа. Ознакомившись с географией распространения биогенных горных пород, теперь самое время более подробно изучить физические свойства мела.

От чего зависят характерные особенности природных соединений

Внутреннее пространственное расположение атомов и молекул тела - кристаллическая решетка - полностью определяет агрегатное состояние, температуры плавления и кипения, плотность и т. д. Это параметры, которые относятся к физическим свойствам. Молекулярной формуле CaCO 3 соответствует сразу несколько кристаллических соединений, содержащих в узлах решеток заряженные частицы - ионы. Это мрамор, арагонит, исландский шпат, известняк и мел. Такое явление в химии называется полиморфизмом и объясняется именно формой кристалла. Отсюда следует вывод: физические свойства меди, золота, мела, уксусной кислоты и любого другого вещества определяются его агрегатным состоянием, зависящим от внутреннего строения соединения.

Виды известняков

Специалисты могут различать до 4 форм вещества, в зависимости от его структуры и физических особенностей. Так, чистый карбонат кальция имеет мелкодисперсную зернистую поверхность, при контакте с поверхностью легко оставляет белый след и содержит всего до 5 % примесей, в основном в виде сернокислого магния или кальция. Глинистый песчаный мел бежево-белого цвета, тоже тонкозернистой структуры, однако имеет более высокую вязкость и содержит до 10 % посторонних соединений, например, сульфат кальция, оксид кремния или алюминия. Зеленый, желтый или серый меловый мергель имеет еще больше примесей, а мелоподобный известняк легко узнать по крупным кристаллам желтого или белого цвета с плотноцементирующими свойствами. Нужно отметить, что на уроках химии, отвечая на задание: "охарактеризуйте физические свойства мела", следует ориентироваться на первый вид вещества. Чистый, природный карбонат кальция, содержащий минимум балластных примесей, является веществом, которое предлагается ученикам в качестве изучаемого соединения.

Как знакомить детей со свойствами мела

Впервые о карбонате кальция учащиеся узнают на вводных уроках химии, на которых дается понятие о чистых веществах и смесях, а также рассматриваются основные способы их разделения. Например, при проведении лабораторной работы учитель предлагает отделить друг от друга металлические опилки и древесную стружку с помощью магнита. Раствор сахара подвергают выпариванию и получают чистое кристаллическое вещество, а физические свойства мела и угля изучают после разделения двух веществ отстаиванием с последующим фильтрованием взвеси карбоната кальция в воде. Дидактический принцип преемственности и последовательности в изучении нового материала используется при ознакомлении учащихся с физическими явлениями и химическими реакциями. Проводится следующий опыт: в одну пробирку сливают растворы технической соды и хлорида кальция. Наблюдают помутнение раствора, а затем образование осадка. Это мел, его отфильтровывают и к полученному белому порошку по каплям добавляют хлоридную кислоту. Реакция идет с бурным выделением пузырьков углекислого газа. Как видим, программа по химии, 8 класс, физические свойства мела изучает вместе с главной химической особенностью вещества - его способностью к реакции с сильными кислотами, идущей с выделением CO 2 .

Характеристика углекислого кальция

Вещество, рассматриваемое нами, относится к группе средних солей. Оно, обычно, белого цвета, и, как мы говорили, является природной полускальной породой биогенного происхождения. В его состав входят частицы раковин, мелкие кристаллы кварцита, карбонаты магния и кальция, а также оксиды этих металлов. Мел впитывает и удерживает воду, при этом его прочность снижается. Он не растворяется в воде, а образует в ней мутную взвесь. При решении экспериментальных задач по химии физические свойства мела, в частности, его нерастворимость в воде, используются для обнаружения углекислого газа. При пропускании CO 2 через известковую воду происходит ее помутнение вследствие образования нерастворимого осадка карбоната кальция. Данная реакция является качественной и применяется в аналитической химии.

Как повысить вязкость и пластичность известняка

К чему приводит наводнение залежей меловой породы подземными грунтовыми водами? Если влажность породы незначительна - не больше 2 %, то прочность кристаллов снижается. Однако при сильном намокании пластов CaCO 3 , например на 25 %, прочность вещества на сжатии возрастает почти в 3 раза. При этом физические свойства мела, в особенности пластичность и вязкость, усиливаются. Это сильно осложняет технологию его добычи. По этой причине верхние и более сухие слои месторождений, хоть и с низким содержанием чистого карбоната кальция, используются для его получения в промышленных масштабах.

Где и как применяют мел

Наибольшее количество вещества идет на получение негашеной извести, гидроксида кальция и углекислого газа. Для этого карбонат кальция выжигают, образуются оксид кальция и диоксид карбона. Первое вещество еще называют негашеной известью или кипелкой. Его соединяют с водой, процесс идет с выделением большого количества теплоты, в результате получают гашеную известь - важное сырье для строительной промышленности. В комплексе с песком и водой гидроксид кальция используют для оштукатуривания и скрепления кирпичей при возведении стен. Известкование закисленных почв - хорошо известный и экономически дешевый метод мелиоративных работ, повышающий плодородие грунта и не имеющий негативного влияния на видовой состав почвенных организмов.

В данной работе были изучены физические свойства мела и рассмотрены области его применения в промышленности и сельском хозяйстве.

Мел - карбонатная осадочная горная порода белого цвета, тонкозернистая слабо сцементированная, мягкая и рассыпчатая, нерастворимая в воде, органического (зоогенного) происхождения. По минеральному составу мел близок к известняку и сложен главным образом кальцитом (91-98,5%). Основу химического состава мела составляет карбонат кальция с небольшим количеством карбоната магния, но обычно присутствует и некарбонатная часть, в основном оксиды металлов. В меле обычно находится незначительная примесь мельчайших зёрен кварца и микроскопические псевдоморфозы кальцита по ископаемым морским организмам (радиолярии и др). Нередко встречаются крупные окаменелости мелового периода : белемниты , аммониты и др.

В меловых толщах наблюдается развитие крупных выдержанных трещин - пластовых и вертикальных, заполненных меловой мукой. На поверхностных выходах сеть трещин сильно сгущается. При пропитке образцов мела маслом в них проявляются скрытые жильчатые структуры в виде переплетающихся мельчайших трещин, а также следы многочисленных ходов червей – илоедов. Во всех меловых м-ниях на различных участках (горизонтах) мел различается как по химическому составу, так и по физико-механическим свойствам.

Плотность 2690-2720 кг/м 3 ; пористость 44-50%; естественная влажность 19-33%. При увлажнении прочность мела начинает снижаться уже при влажности 1-2%, а при влажности 20-30% прочность на сжатие увеличивается в 2-3 раза, при этом появляются пластические свойства. Природный мел практически не обладает морозостойкостью, после нескольких циклов замораживания и размораживания он распадается на отдельные кусочки размером 1-3 мм.

По физическим свойствам и структурным признакам выделяют три разновидности мела: белый пишущий; мергелистый, отличающийся большей плотностью и меньшей белизной, что обусловлено присутствием глинистых веществ; мелоподобный известняк - переходная разность от мела к известняку.

Нахождение

Мел представляет собой полузатвердевший ил тёплых морей, отлагавшийся на глубине от 30 до 500 м. Широко распространён в природе и характерен для отложений верхнего отдела меловой системы и нижнего палеогена , что связано с пышным развитием кокколитофорид. Накопления белого писчего мела являются специфической особенностью позднемеловой эпохи и встречаются почти во всех ярусах верхнего мела, начиная от сеномана и до масстрахта включительно. Мелоподобные известняки распространены в третичных отложениях, в палеозое меловые накопления не сохраняются, преобразуясь в различные известняки.

Наиболее значительная полоса отложений мела распространена в Европе, от реки Эмба в Западном Казахстане до Великобритании. Их мощность достигает нескольких сотен метров (в районе Харькова - 600 м). Мощный меловой пояс простирается через весь Европейский континент, включая север Франции, южную часть Англии, Польшу, проходит через Украину, Россию и смещается в Азию - Сирию и Ливийскую пустыню. Запасы мела распределены по территориям неравномерно: около 48-50 % запасов качественного мела с высоким содержанием карбоната кальция и магния, минимальным содержанием вредных примесей сосредоточены в России; около 32-33 % на Украине и немногим более 12% в Белоруссии. Имеются небольшие по запасам месторождения в Казахстане, Литве и Грузии. Общие балансовые запасы мела в России оцениваются в 3300 млн. т. при неограниченных прогнозных запасах.

Запасы самого крупного Себряковского (Волгоградская область, Россия) месторождения мела для производства цемента 890 млн. т. Практически неограниченные прогнозные ресурсы мела сосредоточены в Белгородской области (Россия), где разведано 29 месторождений мела с суммарными запасами 1000 млн. т., наиболее крупными из которых являются Лебединское, Стойленское и Логовское. При этом на Лебединское и Стойленское месторождения приходится 75 % разведанных запасов мела Белгородской области. Эти два месторождения эксплуатируются по добыче железных руд, где мел является вскрышной породой. Месторождения мела Воронежской области относятся к туронконьякскому возрасту. Мел имеет высокое содержание (до98,5%) и низкое содержание некарбонатных примесей (менее 2%), обогащён амфорным кремнеземом, залегает мел в непосредственной близости к поверхности и прикрыт элювием мела или четвертичными отложениями. Характерной особенностью мела месторождения Воронежской области является его водонасыщенность (содержание влаги достигает 32%, что вызывает серьезные затруднения при его добыче и переработке).

Практическое значение

В промышленности мел используют для производства извести, цемента, соды, стекла, школьных мелков. Применяют как наполнитель для резины, пластмасс, бумаги, лакокрасочных материалов. В сельском хозяйстве идёт для известкования почв и подкормки животных , в парфюмерии - для приготовления зубных паст и порошков. В бумажной промышленности в качестве наполнителя и отбеливателя применялся наряду с каолином . Мел - необходимый компонент мелованной бумаги, используемой в полиграфии для печати качественных иллюстрированных изданий. Молотый мел широко применяется в качестве дешёвого материала для грунтовки, побелки, покраски стен домов, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов. Использование мела как наполнителя и пигмента в производстве бумаги и картона может быть успешным при условии выполнения требований к этому виду сырья в отношении его оптических свойств и гранулометрического состава. Качество мела в основном определяется его химическим составом, а пригодность для производства извести и цемента - полузаводскими испытаниями.