جزئیات مقاله

درباره سنگ شیل:

شیل جزئی از سنگ های رسوبی دانه ریز است که به صورت ورقه ورقه ای و متشکل از ذرات لجنی و رسی هستند. شیل از فراوان ترین سنگ های رسوبی است که تقریبا 70 درصد از این نوع سنگ ها در پوسته زمین تشکیل می شود.این سنگ ها اغلب با لایه هایی از ماسه و یا سنگ آهک یافت می شوند.آن ها به طور معمول در محیط هایی تشکیل می شوند که گل و لای و سایر رسوبات با جریان های ملایم منتقل و فشرده شده اند، مانند دشت ها ، اقیانوس ها و... . اغلب آن ها در ورقه های گسترده که حتی ضخامتشان به چندین میلی متر نیز می رسد وجود دارند. به طور کلی این سنگ ها از حداقل مواد معدنی رسی و مقادیر قابل توجهی کوارتز تشکیل شده اند. آن ها همچنین حاوی مقادیر کمتری کربنات،فلوسپات،اکسیدآهن، فسیل و مواد آلی هستند که در ادامه به طور مفصل شرح داده می شود.

خصوصیات فیزیکی سنگ شیل:

از خصوصیات فیزیکی این سنگ رسوبی می توان به نفوذ پذیری و انعطاف پذیری که تا حد زیادی به اندازه دانه های مواد معدنی تشکیل شده بستگی دارد اشاره کرد.رنگ این سنگ ها با ترکیب مواد آن تعیین می شود.به طور کلی هرچه محتوای آلی یک شیل بالاتر باشد، رنگ آن تیره تر است.وجود هماتیت و سیمونیت باعث ایجاد رنگ قرمز و بنفش می شود. در حالی که اجزای معدنی غنی از آن به رنگ های آبی،سبز و سیاه هستند و شیل های آهکی به رنگ خاکستری روشن یا زرو یافت می شوند. این سنگ ها از نظر تجاری بسیار مهم هستند، به ویژه کاربرد های زیادی در صنعت آجرسازی دارند. درواقع می توان گفت ماده اولیه با ارزشی برای کاشی،آجر و سفال هستند.این سنگ ها مورد استفاده برای ساخت ظروف سفالی و مصالح ساختمانی است که علاوه بر خرد کردن و مخلوط با آب به پردازش کمی نیاز دارند. خرد کردن آن و گرم کردن با سنگ آهک باعث ایجاد سیمان در صنعت ساختمان سازی می شود.گرما باعث خارج شدن آب و شکستن سنگ آهک به اکسید کلسیم و دی اکسید کربن می شود.در اکسید کربن به عنوان گاز از بین می رود و در نتیجه اکسید کلسیم و خاک رس ایجاد می شود که وقتی باآب مخلوط شد ، خشک و سفت می شود و بعنوان ملات آجر سازی استفاده می شود.این مواد یکی از بهترین مواد های آجر سازی است که در کارخانه آجر و آجر نما درنما مورد استفاده قرار می گیرد.

سنگ شناسی شیل و تعریف شیل

برای تعریف شیل باید ابتدا بدانید :

شیل ها را از روی کانیهای سیلتی موجود در آنها طبقه بندی می کنند و از اینرو می توان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد.

در مورد شیل های ریز دانه که فاقد دانه های سیلتی است، یا تجزیه شیمیایی آنها را مبنای تقسیم بندی قرار می دهند و یا این که آنها را از روی طبقات ماسه سنگی که همراه آنها وجود دارد طبقه بندی می کنند و اگر بخواهیم آنها را خیلی دقیق طبقه بندی کنیم بایستی بوسیله اشعه ایکس نوع کانی رسی آنها را معلوم کرده از روی آن طبقه بندی نماییم

باید توجه داشت که در سنگهای رسوبی (غیر آهکی) معمولا مقدار پتاسیم بیشتر از سدیم است، مقدار CO در آنها کم می باشد و مقدار Al۲O۳ معمولا زیاد است. در شیلها مقادیر متفاوتی کلریت ، سیلیس آواری یا کلوئیدی ، مقدار کمی کلسیت به صورت سیمان و گاهی هم فسیل وجود دارد. کانیهای فرعی آواری به صورت سوزنهای روتیل ، زیرکن و غیره نیز در شیلها دیده می شود. سدیم به صورت آلبیت آواری و در آب همزاد دلفل رسوبات و همچنین یونهای جانشین شده در سایر کانیها وجود دارد.

اولین تغییر مشهود در کانیهای شیل معمولی تبلور مجدد ایلیت و کانیهای رسی کلریتی و پیدایش موسکویت و کلریت است و همزمان با آن کلسیت با کانیهای رسی ترکیب شده و اپیدوت و زوئیزیت می دهد (که نوع آن بستگی به مقدار آهن موجود دارد). کوارتز ، آلبیت و کانیهای فرعی تبلور مجدد یافته، اثر فابریک رسوبی از بین می رود. در مرحله بعد موسکویت و کلریت ترکیب شده و بیوتیت به وجود می آید. در مرحله پیشرفته تر کلریت باقیمانده به آلماندن تبدیل می شود و در نتیجه آن در مراحل اول MgO آزاد می گردد. باید توجه داشت که در هر تغییری کلیه کانیهای سنگ وارد فعل وانفعال می شود و هیچ واکنشی که از ترکیب دو کانی یا تجزیه یک کانی نتیجه می گردد، خودکفا نیست

مهمترين دليل تنوع محصول را مواد اوليه مصرفي کارخانجات تشکيل مي دهد. در ايران از قديم آجر ها با خاک هاي رسي توليد مي شده اند اما از آنجا که خاک رسي مناسب در همه جا يافت نمي شود و خاک هاي رسي مورد استفاده معمولاً داراي مقادير زيادي آهک مي باشند، در نتيجه آجرهاي ساخته شده از اين خاک-ها مطابق با استاندارد ملي ايران و استاندارد هاي بين المللي نبوده و از کيفيت مناسبي در پوشش نما برخوردار نمي باشد. از چند سال پيش تاکنون در صنعت توليد آجر به تدريج مواد معدني ديگر از جمله شيل ها جايگزين رس شده اند. در زير برخي ويژگي هاي شيل و آجرهاي شيلي آورده شده است:

[caption id="attachment_22055" align="aligncenter" width="300"] تعریف شیل[/caption]

تعریف شیل و ترکيبات سازنده شيل نوعي سنگ رسوبي است که عمدتاً از دانه هاي ريز تشکيل شده است. مشخصه شيل دارابودن صفحات موازي و لايه لايه اي است که به سهولت ورقه ورقه مي شوند و ضخامت هر ورقه کمتر ازيک سانتي متر است. شيل ها عمدتاً ترکيبي از کاني هاي رسي و دانه هاي کوارتز هستند و رس مهم ترين جزء سازنده آنها است. رنگ شيل ها معمولاً خاکستري است. ميزان ترکيبات سازنده شيل ها تعيين کننده رنگ آنها است. براي مثال شيل هاي سياه حاوي ترکيبات کربن دار بيشتري هستند. رنگ قرمز در شيل ها به علت وجود اکسيد آهن (هماتيت) است. هيدروکسيد هاي آهن از جمله گئوتيت و ليمونيت موجود درشيل ها به ترتيب باعث ايجاد رنگ قهوه اي و زرد مي شوند. کاني هاي کلريت، بيوتيت و ايلايت در شيل ها باعث به وجود آمدن رنگ سبز در آنها مي شود..

محل تشکيل شيل ها و منابع آن در ايران شيل ها در مکان هايي تشکيل مي شوند که سرعت حرکت آب آهسته است و رسوبگذاري به راحتي انجام مي-شود. بنابراين شيل ها را عمدتاً مي توان در درياچه ها، دلتاي رودخانه ها و دشت هاي رسوبي يافت.. شيل يکي از اصلي ترين سنگ هاي سازندهاي سنگي ايران است. گسترش واحدهاي شيلي تقريباً در تمام واحدهاي ساختاري کشور ديده مي شود. بيشترين گسترش واحدهاي شيلي در منطقه ي سنندج - سيرجان قرار دارند. ديگر واحدهاي ساختاري ايران که در آن شيل گسترش فراوان دارد عبارتند از منطقه البرز - آذربايجان و ايران مرکزي

بندی تقسیم شیل ها ( در تعریف شیل )

شیل ها را از روی کانیهای سیلتی موجود در آنها طبقه بندی می کنند و از اینرو می توان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد. در مورد شیل های ریز دانه که فاقد دانه های سیلتی است، یا تجزیه شیمیایی آنها را مبنای تقسیم بندی قرار می دهند و یا این که آنها را از روی طبقات ماسه سنگی که همراه آنها وجود دارد طبقه بندی می کنند و اگر بخواهیم آنها را خیلی دقیق طبقه بندی کنیم بایستی بوسیله اشعه ایکس نوع کانی رسی آنها را معلوم کرده از روی آن طبقه بندی نماییم. مهمترین انواع شیل عبارتند از:

شیل های سیلیسی (Quartzose Shale)

قسمت عمده این سنگها از دانه های ریز کوارتز که دارای ابعاد سیلت می باشد، تشکیل شده است. دانه های فلدسپاتی معمولا نادر است ولی سیمان این شیل ها ممکن است آهکی ، گلوکونیتی ، آهن دار و یا کربن دار باشد. رنگ این شیل ها معمولا سبز تا خاکستری است و گاهی هم به رنگهای قهوه ای، قرمز و سیاه دیده می شود. این شیل ها معمولا مثل ارتوکوارتزیتهای سیلیسی معرف پیشروی دریاست.

شیل های فلدسپاتی (Feldspathic Shales)

شیل های فلدسپاتی که گاهی هم آنها را شیل های کائونیتی می نامند همیشه دارای بیش از ۱۰% فلدسپات است و ماتریکس آنها از کائولنیت یا کانیهای رسی تشکیل شده است. این شیل ها از نظر اندازه در حد سنگها سیلتی ماسه ای تا سیلتهای رسی می باشند و گاهی هم دانه ها درشت تر هستند. این شیل ها از نظر اندازه معمولا همراه با آرکوزوها دیده می شود. رنگ این سنگها معمولا خاکستری ، سبز ، قرمز و شکلاتی است.

شیل های کلریتی (Chloritic shales)

این سنگها نظیر فیلارنایت ها بوده اکثرا همراه آنها دیده می شوند. در این شیل ها همیشه فلدسپات وجود دارد و مقدار آن ممکن است بیش از کوارتز باشد و کلریت در ماتریکس سنگ دیده شود. این سنگها معرف فرسایش شدید در مناطق کوهزایی هستند.

شیل های کلریتی (Micaceous Shales)

این سنگها نظیر ساب فیلارنایت ها هستند و اکثرا هم همراه آنها دیده می شود. مقدار زیادی ورقه های میکا در این سنگها دیده می شود که غالبا با سریسیت همراه است. رنگ این سنگ ها معمولا خاکستری یا خاکستری قهوه ای است ولی گاهی نیز به رنگهای قرمز و سبز نیز دیده می شوند.

شیل در صنعت آجرسازی

در مقاله آجر چیست آجر از پختن خشت ها در کوره به دست می آید و خاک اولیه تولید آجر بیشتر از ذرات رسوبی چون رس،شیل،مارن تامین می گردد. در ابتدای تولید آجر،کوره داران آجر نما را با خاک رس تولید می کردند که دارای استحکام پایین و بسیار شکننده بود.همچنین خیلی زود کثیف و خراب می شد و زیبایی ظاهری ساختمان را از پس از مدت کوتاهی از بین می برد. اما با پیشرفت تکنولوژی و با آزمایشات بسیار ، امروزه کوره داران با ترکیب کردن سنگ رسوبی  چون شیل سبب تولید آجرنما با کیفیت بالا شده اند. آجر تولید شده با شیل از نظر استحکام و مقاوت بسیار نزدیک به سنگ است و همچنین در برابر گرد و خاک و خوردگی از مقاومت بالایی برخوردار است. آجرنمای شیل، پست مدرن محسوب میشود چرا که ترکیبی از طراحی مدرن و سنتی است.

مزایای استفاده از سنگ شیل در تولید آجر:

•  مقاومت بالا در برابر فشار و یخ زدگی

بدلیل مواد اولیه این آجر که چیزی شبیه سنگ است تقریبا مقاوتی دوبرابر از آجر های رسی دارند. به همین دلیل در طراحی های داخلی و خارجی از این نوع آجر استفاده میشود.

• ضد فرسایش

بدلیل مقاومت بالای این آجر دز تولید سنگ فرش  و پیاده رو استفاده میشود.

• جذب آب بسیار کم

جذب آب محصولات شیلی بسیار کم بوده همین امر سبب میشود هنگام بارندگی آب ناچیزی را به خود جذب کنو و در سرما و گرما ترک خوردگی ایجاد نکند.همچنین رنگ آن ثابت می ماند.

• حفاظت از محیط زیست

ماده اولیه شیل بسیار تمیز است به همین خاطر هنگام پختن آن در کوره های آجر سازی میزان آلودگی کمی دارد و هوا را آلوده نمی کند.از طرفی آجر های تولیدی قبل از خاک رس به دست می آمدند که خاک رس خاکی است که در کشاورزی بیش تر استفاده میشود و حاصلخیر است.با تولید آجر از سنگ شیل دیگر این مشکل زیست محیطی هم رفع شده است.

• جلوه زیبا

در شیل رنگ مصنوعی وجود ندارد به همین خاطر در صورت بارندگی شدید و آفتاب خوردگی طولانی مدت رنگ آجر تغییر نکند. از طرفی هم این آجر سنگی خاصیت ضد شوره نیز دارد.