July 26th, 2014

Охрана природы

Песок

Оригинал взят у shkrobius в Песок
В Америке происходит газовый бум благодаря совместному использованию горизонтального бурения и гидравлического разрыва пластов (fracking). Закаченная под высоким давлением киселеобразная жидкость создает трещинки в сланце, несущем газ. Загуститель (гуаровую камедь) закупают в далекой Индии. Проппант (proppant) - мелкий кварцевый песок (aka frac sand), намешанный в кисель, попадает в трещинки и не дает им закрыться, когда давление убирают. Песчинки должны иметь б/м сферическую форму, одинаковый размер и высокую твердость, чтобы не быть раздавленными. Последнее означает, что зерна кварца должны быть монокристаллическими и содержать мало примесей. Такой песок белый. Обычный песок и/или неправильной формы, поликристаллический, желтого цвета. В Северной Америке нужный песок находится только в трех штатах - Миннесоте, Иллинойсе и Висконсине.

...During the Ordovician period, a blanket of sand was laid down in shallow seas covering much of what is now known as the United States. This deposit was to become known as the St. Peter Sandstone, taking its name from the St. Peter River. The source of the sand was, most probably, pre-Cambrian crystallines (> 500 Мya) together with Cambrian and other early Ordovician sandstones lying to the north of the area known as the Canadian Shield. As the area gradually depressed to form the St. Peter basin, sand continued to flow in covering the eroded Shakope limestone with a vast deposit. Wind action and reworking by waves removed the clays and sorted and rounded the grains. At the close of the St. Peter period, the land was submerged.

Весь этот кварцевый песок был образован 450-520 Мya, когда здешние места находились на берегу тропического континента Лаврентия, лишь недавно тогда отколовшегося от единого суперконтинента Родинии. Этот песок - результат ветровой эрозии тогдашних не покрытых растительностью континентов: тропические ураганы сдували все, что можно сдуть, и ходили невиданные с тех пор пыльные бури; этот отсортированный ветром песок откладывался в шельфовых морях. Белые пески африканских пустынь того же происхождения и времени. Сегодняшние белые пески в тропиках, которыми нас прельщают по телику, состоят из других минералов (в основном, известняка) и ни на что путное не годны.

После оледенения 450 Mya, фрекинговый песок перестал образовываться, а потом, из-за возникновения растительного покрова, такого уровня ветровой эрозии (сортирующей песчинки по размеру и обкатывающий их до сферической формы) уже не достигалось; время было упущено. Существенно, что такой песок не цементировался в песчаник: остальные минералы (например, в граните) были удалены полировкой и эрозией, сохранился только твердый кварц, который не цементируется.

Однако, даже этих уникальных условий мало: необходим еще источник чистого монокристаллического кварца магматического происхождения. Обилие желтого песка вокруг указывает, что большинство зерен кварца сильно загрязнено железом; по какой-то причине в ту эпоху преобладал чистый кварц. Многие нынешние месторождения кварца образованы в результате метаморфоза осадочных пород и содержат много примесей; тогдашний кварц был той основой, которая претерпела последующие метаморфозы.

Сколько я не искал, я не нашел объяснений, что создало такую редкую ситуацию.

Экономика фрекинга завязана на дешевизну и доступность такого песка, который был создан лишь однажды за всю историю Земли.

Через сотни миллионов лет, когда от человечества ничего не останется, эти древние песчинки, непонятным образом равномерно распределенные в сланце из другой геологической эпохи, станут нашим последним - геологическим - следом пребывания на планете.

Охрана природы

Success story 3. Япония сёгуната

В продолжение этого
«Обезлесение было главным фактором экологического и демографического кризисов, явившихся следствием мира и процветания в XVII веке, поскольку потребление древесины, практически полностью добываемой в местных лесах, стремительно увеличивалось. До конца XIX столетия большая часть японских зданий возводилась из дерева, а не из камня, кирпичей, цемента, глины или черепицы, как во многих других странах. Традиция деревянного строительства частично обусловлена эстетическими предпочтениями японцев (их любовью к дереву), а частично – широкой доступностью лесов на ранних стадиях японской истории. С началом мира, благополучия и резкого роста народонаселения использование дерева в строительстве привело к стремительному убыванию лесных ресурсов, которые перестали удовлетворять потребности растущего городского и сельского населения. Примерно с 1570 года Хидэеси, его преемник сегун Иэясу, а за ними и многие дайме, потворствуя своему самолюбию и стремясь произвести друг на друга впечатление, стали возводить огромные замки и храмы. Только для трех самых больших замков, построенных Иэясу, потребовалось вырубить около 10 квадратных миль леса. При Хидэеси, Иэясу и следующем сегуне было построено приблизительно 200 замковых поселений и городов. После смерти Иэясу обычное городское строительство превзошло по своим потребностям в древесине возведение дворцов, прежде всего по той причине, что городская застройка состояла из крытых соломой деревянных зданий, которые стояли очень близко друг к другу; в зимнее время эти дома отапливались изнутри очагами с открытым огнем, что, разумеется, приводило к частым пожарам. Поэтому города часто приходилось отстраивать заново. Самым большим городским пожаром был пожар Мэйреки 1657 года, когда сгорело более половины столицы Эдо и погибли 100 тысяч человек. Большая часть строительного леса доставлялась в города каботажными судами, которые тоже строились из дерева, что, в свою очередь, увеличивало расход леса. Еще больше деревянных судов требовалось для перевозки через Корейский пролив войск Хидэеси во время его безуспешных попыток завоевать Корею.
Вырубка леса для строительства была не единственной причиной, стимулировавшей обезлесение. Дерево также использовалось как топливо для бытовых целей – обогрева помещений и приготовления пищи и для промышленных – добычи соли, изготовления черепицы и керамических изделий. Дерево выжигалось для получения древесного угля, с помощью которого поддерживалась высокая температура, необходимая при плавке железа. Растущему населению Японии требовалось больше продуктов для пропитания, поэтому многие поросшие лесом земли расчищались под посевы. Крестьяне удобряли поля «зелеными удобрениями» (листьями, ветками и корой) и кормили быков и лошадей кормом (кустарником и травой), добываемым в лесу. Каждый акр пахотной земли требовал от 5 до 10 акров леса, чтобы обеспечить необходимое количество зеленых удобрений. До окончания гражданской войны в 1615 году воюющие армии феодалов и сегуна добывали в лесу корм для лошадей, бамбук для вооружения и защитных частоколов.Collapse )