Кіріспе

Ұнтақталған тастардың қоспасы: ISO 14688 стандартына сәйкес түйіршік мөлшері 2–63 мм аралығында. Қиыршық тас – тас сынықтарының еркін жиынтығы. Қиыршық тас Жер бетінде шөгінді және эрозиялық геологиялық процестердің нәтижесінде табиғи түрде пайда болады; сонымен қатар, ол коммерциялық түрде ұсақталған тас ретінде көп мөлшерде өндіріледі. Қиыршық тас бөлшектерінің өлшемдеріне қарай жіктеледі және түйіршік өлшемінен алып тас өлшеміне дейінгі бөлшектерді қамтиды. Удден-Вентворт шкаласында қиыршық тас ұсақ қиыршық тас және кесек қиыршық тас болып бөлінеді. ISO 14688 стандарты қиыршық тасты ұсақ, орташа және ірі деп бағалайды, ұсақ және ірі түрлері үшін белгілі бір өлшемдері бар. Бір текше метр қиыршық тастың салмағы шамамен 1000 кг, ал бір кубтық ярдының салмағы шамамен 1700 кг. Қиыршық тас – маңызды коммерциялық өнім, оның көптеген қолданыс салалары бар. Қиыршық тастың шамамен жартысы бетон үшін инертті материал ретінде қолданылады. Қалған бөлігі жол құрылысына, жолдың негізіне немесе жолдың беті ретінде (асфальтпен немесе басқа да байланыстырғыштармен немесе онсыз) пайдаланылады. Табиғи түрде кездесетін кеуекті қиыршық тас кен орындары жоғары гидравликалық өткізгіштікке ие, сондықтан олар маңызды су жинағыштар болып табылады.

Анықтама және қасиеттері

Көбінесе, шағыл термині құммен және, мүмкін, біраз балшықпен араластырылған әртүрлі өлшемдегі тас бөлшектерінің қоспасын сипаттау үшін қолданылады. Америка құрылыс индустриясы шағыл (табиғи материал) мен ұсақталған тас (механикалық жолмен тас ұқтыру арқылы жасалған жасанды материал) арасын ажыратады. Шағылдың техникалық анықтамасы аймаққа және қолданылу саласына қарай өзгереді. Көптеген геологтар шағылды дөңгелектелген тау жынысы бөлшектерінің, жоғарғы өлшем шегін көрсетпей, белгілі бір диаметрінен аспайтын бос бөлшектер ретінде анықтайды. Шағыл кейде қиыршық тастан ажыратылады, ол сол өлшемдегі, бірақ бұрышты пішіндегі бос тас бөлшектері болып табылады. АҚШ-та геологтар кеңінен қолданатын Удден-Вентворт шкаласы дөңгелек шағылды 2 мм-ден басталатын бөлшектер ретінде, ал қиыршық шағылды 63 мм-ге дейінгі бөлшектер ретінде анықтайды. Бұл ірі құм мен тас арасындағы барлық бөлшектерге сәйкес келеді. АҚШ Ауыл шаруашылығы департаменті мен Америка Топырақ ғылымы қоғамы шағылды 2 мм-ден басталатын бөлшектер ретінде анықтайды, ал неміс шкаласы (Аттербург) шағылды 0,063 мм-ден басталатын бөлшектер ретінде анықтайды. АҚШ Армиясының Инженерлік корпусы шағылды 4 нөмірлі тордан өтпейтін, ISO 14688 тор арақашықтығына сәйкес келетін, 2 мм-ден 6,3 мм-ге дейін ұсақ, 6,3 мм-ден 20 мм-ге дейін орташа және 20 мм-ден 63 мм-ге дейін ірі шағыл ретінде анықтайды. Шағылдың көлемдік тығыздығы табиғи шағыл үшін 1600 кг/м³-ден 1800 кг/м³-ге дейін өзгереді. Табиғи шағылдың гидравликалық өткізгіштігі жоғары, кейде 1 см/с-тан асып кетеді.

Шығу тегі

Қабыршақтың көп бөлігі тау жыныстарының ыдырауынан және ауа райына байланысты тозуынан пайда болады. Кварц – тасқабаттарда ең көп кездесетін минерал, себебі ол қатты, химиялық тұрақты және тау жынысын оңай бөліп жіберуге болатын жарықтар жоқ. Қабыршақ бөлшектерінің көпшілігі бірнеше минералдық түйіршіктерден тұрады, өйткені көптеген тастарда минералдық түйіршіктердің мөлшері шамамен бірдей болады. Кварц тамырлары, пегматиттер, терең интрузиялар және жоғары дәрежелі метаморфтық тау жыныстары бұл ережеден тыс. Тау жыныстарының сынықтары өзендермен тасымалданғанда жылдам дөңгеленеді, көбінесе олардың пайда болған жерінен ондаған шақырым қашықтықта. Қабыршақ өзен арналарында, аллювиалды жайылмаларда және жылдам ағысты өзендердің дельталарында қабыршақ жамылғылары немесе үйінділер түрінде жиналады. Жоғарғы Миссисипи ойысында сағаның шетінен 100 миль (161 км) қашықтықта пайда болған деп саналатын кең шағыл жинақтары бар. Аргентинадағы желмен қалыптасқан (эолиялық) қабыршақ тастың "мегарипплдері" Марс планетасында да кездеседі деген пікір бар.

Өндірісі мен қолданылуы

Шағыл құрылыс саласындағы маңызды негізгі шикізат болып табылады. Құм ресми статистикада көбінесе шағылдан ажыратылмайды, бірақ ұсақталған тас жеке санат ретінде қарастырылады. 2020 жылы құм мен шағыл АҚШ-тағы барлық өнеркәсіптік минералдық өндірістің 23% құрады, оның жалпы құны шамамен 12,6 миллиард долларға бағаланды. 960 миллион тонна құрылыс құмы мен шағылы өндірілді. Бұл өнеркәсіптік құм мен шағыл өндірісінен (68 миллион тонна) әлдеқайда көп, себебі ол көбінесе шағыл емес, құмнан тұрады. Шағыл мен құрылыс құмының шамамен жартысы бетонға арналған ірі ұсақ материал ретінде қолданылады. Басқа маңызды қолданыстары: жол құрылысында, жол негізі ретінде немесе асфальтта; құрылысқа толтыру ретінде; және көптеген ұсақ қолданыстарда.

Түрлері

Қабыршақтың әртүрлі түрлері олардың құрамы, шығу тегі және қолданылуы бойынша ажыратылады. Қабыршақ түрлері:

Жағалау қабыршағы – өзендер мен ағыстардың жанында және олардың бойында табиғи түрде жиналған, құммен немесе сазбен араласқан қабыршақ. "Банк ран" немесе "Ривер ран" деп те аталады. Бектерек қабыршағы – аңғардың беткейінде, қазіргі өзен төселінен жоғары орналасқан, өзен төсегінің бұрынғы орнын көрсететін қабыршақ, ол жоғары деңгейде болған кезде пайда болған. Бұл термин көбінесе Аляска мен Юкон аймағында қолданылады. Ұнтақталған тас – экрандар арқылы ұсатылып, өлшемдеріне сұрыпталған және тастар мен ұсақ бөлшектердің қоспасына араластырылған тас. Ол жолдар мен жолақтарды жабу үшін кеңінен қолданылады, кейде оның үстіне битум жағылады. Ұнтақталған тас гранит, әктас, доломит және басқа да тау жыныстарынан жасалуы мүмкін. Сондай-ақ "крашер ран", DGA (тығыз дәрежелі қоспа), QP (карьерлік өңдеу) және жол жиегіндегі тас деп те аталады. АҚШ Геологиялық қызметінің мәліметінше, ұнтақталған тас қабыршақтан өзгеше. Бұл қабыршақтың ылғалды сақтау қабілетінің нашарлығымен және оған байланысты минералдық қоректік заттардың жетіспеуімен байланысты, себебі мұндай минералдарды қамтитын ұсақ топырақтар азырақ мөлшерде болады.

Геологиялық жазбада

30% -дан астам ұсақ тас және қиыршық тас қамтитын, қатты тау жынысына айналатын шөгінділер конгломерат деп аталады. Мұндайларға Солтүстік Американың шығысындағы Триас кезеңінің бассейндеріндегі конгломераттар және оңтүстік Девонның Жаңа Қызыл құмтастары жатады.