Решения садовода
Назад

Плотный известняк формула

Опубликовано: 07.05.2020
Время на чтение: 27 мин
0
8

Составы известковых пород

Основные физические характеристики породы – пластичность, однородность, плотность, высокие теплоизоляционные свойства. Материал легко распилить и расколоть в любом направлении. Он может быть обработан вручную или на токарном станке, что позволяет воплощать архитектурные проекты любой сложности. Хрупкие известняки полируются плохо. Более плотные, наоборот, полируются хорошо, но распиливаются с трудом.

Плотный известняк формула
Блоковый камень

Свойства известняка во многом зависят от его состава и структуры:

  • объемная масса рыхлых пород — примерно 800 г/куб. см;
  • объемная масса твердых известняков — до 2800 г/куб. см;
  • морозостойкость — 300-400 циклов;
  • твердость по шкале Мооса — 3;
  • плотность — 2700-2900 кг/куб. м;
  • пористость — 0,05-0,35%;
  • водопоглощение — 0,1-2,1%;
  • блеск — нет.
Плотный известняк формула
Оолитовый известняк

При намокании известняк становится тверже, однако прочность при этом уменьшается. В химии материал растворяется в воде, вступает в бурные реакции с кислотами. При его разложении высвобождается CO2 (углекислота). Обжиг CaCO3 ведет к появлению негашеной извести.

Известняк в природе чаще всего встречается в виде ракушечника, образуется из органических остатков в мелких водоемах, также может залегать в виде пластов. При этом известковые породы бывают:

  • пористыми;
  • плотными;
  • мраморовидными.

Плотные материалы чаще всего берутся для производства облицовочных плит, некоторые виды этого камня отличаются превосходной морозостойкостью. Не зря же Египетские пирамиды, где использовался известняк в качестве облицовки, дожили до наших дней, многие старинные сооружения прекрасно сохранились.

Пористые породы характеризуются разнообразием, их делят на виды:

  • пизолитовые;
  • известковый туф;
  • оолитовые;
  • ракушечник.

Ракушечный известняк в основном состоит из раковин и обломков, очень мелкий ракушечник представляет собой мел. Оолитовая порода – это материал, состоящий из мелких шариков, в каждом из которых находится мелкий предмет (песчинка, часть ракушки и т.п). Пизолитовый известняк аналогичен оолитовому, только структура у него более крупная.

Плотный известняк формула

Природная известковая порода представляет собой карбонат кальция CaCO³(56 процентов) в сочетании с углекислым газом (44 процента), соединение в виде твердых кристаллов белого (светлого) цвета. Это вещество может растворяться в растворах кислот, после чего получается малоустойчивая угольная кислота, легко разлагающаяся на CO2и H2O. Также в составе известняка в небольшом количестве присутствует MnCO3, FeCO3 и CaMg(CO3)2, а в доломитизированной породе содержится MgO (4-17 %).

Известняк, содержащий до 50 % частиц глины, называется мергелем, если количество магния в составе вещества увеличено, оно имеет название долмит. В природном меле содержится 99 процентов СаСО3, под воздействием давления и температур (в результате метафоризма) известняк может переформироваться в мрамор.

Состав известняка

Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где CaO 56% и CO2 44%. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита и органических остатков, которые определяют название известняков.

Доломитизированный известняк содержит от 4 до 17% MgO, мергелистый известняк — от 6 до 21% SiO2 R2О3. Известняк песчанистый и окремнелый имеет примеси кварца, опала и халцедона.

Принято отражать в названии известняков также преобладающее присутствие органогенных остатков (мшанковый, водорослевый), либо его структуру (кристаллический, сгустковый, детритусовый), или форму породообразующих частиц (оолитовый, брекчиевидный).

Плотный известняк формула
Блоковый камень

Понятие известняка, его химическая формула, как он выглядит на фото

Известняк – осадочная, обломочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция (CaCO3) в виде кристаллов кальцита различного размера.

Известняк как полезное ископаемое, свойства известняка

Физико-механические показатели известняка

Виды и разновидности известняка

Применение известняка

Известняк – осадочная, обломочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция (CaCO3) в виде кристаллов кальцита различного размера. В состав известняка входят различные примеси, в некоторых случаях в известняке различимы и узнаваемы отдельные раковины.

Известняк – полезное ископаемое, образуемое в  морях и океанах, а также в пресноводных водоемах. Залежи известняка формировались в разные геологические эпохи. Формирование большинства известняков происходило и происходит в настоящее время (например, коралловых рифов) за счет извлечения живыми организмами карбоната кальция из морской воды для построения раковин и скелетов.

Рис. 1. Известняк

Известняк – это природный камень, известный и используемый в строительстве с давних времен. Как горная порода известняк используется в большей степени, чем другие породы камня, за исключением мрамора и гранита.

Известняк имеет различное строение: от очень мелких (порядка несколько микрометров) зерен до крупных (величиной с горошину).

Цвет известняка  имеет широкую цветовую гамму: белый, серый, желтый, розовый, «персиковый», серо-сиреневый, бурый, коричневый, голубой, а также их все возможные сочетания и оттенки. Цвет известняка обусловлен наличием или отсутствием примесей.

Плотный известняк формула

Известняк – мягкий и пористый материал, легко поддается обработке.

Залежи известняка встречаются почти на всех материках, за исключением Австралии. Мощность пластов варьирует от нескольких сантиметров до сотен метров.

Рис. 2. Известняк

Чистый известняк по своему химическому составу состоит из кальцита. При этом 56% образованы CaО и 44% СО2.

Входящий в состав известняка карбонат кальция способен медленно растворяться в воде, а также разлагаться на углекислый газ и соответствующие основания. Первый процесс — важнейший фактор образования карста, второй, происходящий на больших глубинах под действием глубинного тепла Земли, даёт источник газа для минеральных вод.

  • Поскольку основной частью известняка является карбонат кальция, то ему присущи все свойства данной соли угольной кислоты, а именно:

       

       

       

       

Физико-механические свойства известняков чрезвычайно неоднородны, но имеют прямую зависимость от их структуры и текстуры. Плотность известняков 2700-2900 кг/м3, колеблется в зависимости от содержания примесей доломита, кварца и других минералов. Объёмная масса известняков изменяется от 800 кг/м3 (у ракушечников и травертина) до 2800 кг/м3 (у кристаллических известняков)

Предел прочности при сжатии известняков колеблется от 0,4 МПа (для ракушечника) до 300 МПа (для кристаллического и афанитового известняка). Во влажном состоянии прочность известняков часто снижается. Для большей части месторождений характерно наличие известняков, не однородных по прочности. Потери на износ, истирание и дробимость увеличиваются, как правило, с уменьшением объёмной массы известняков.

Морозостойкость для кристаллических известняков достигает 300-400 циклов, но резко изменяется у известняков иной структуры и зависит от формы и связи пор и трещин в нём. Обрабатываемость известняков имеет прямую связь с их структурой и текстурой. Ракушечник и пористые известняки легко распиливаются и обтёсываются; кристаллические известняки хорошо полируются.

Как и любой природный камень, известняк обладает определенными качествами, имеет свои преимущества и недостатки. Из основных свойств известняка и его характерных особенностей следует отметить:

  • нерастворимость в воде;
  • высокую температуру плавления ( 1242 ºC);
  • пластичность;
  • долговечность;
  • хорошие теплоизоляционные характеристики.

Плотный известняк формула

Известковые породы легко поддаются обработке: этот камень можно раскалывать, пилить, шлифовать, работать с ним с помощью ручного инструмента и на различных станках. Объемная масса породы зависит от ее типа, например, у ракушечника она равна примерно 800 кг/м3, у кристаллических типов – 2800 кг/м3. Плотность известняка находится в пределах 2700-2900 кг/м3, зависит от содержания примесей.

Прочность этого камня на сжатие разная, она может быть от 0,4 до 400 Мпа (самые слабые показатели – у ракушечников). Влажный материал нередко теряет свою прочность, а истиранию, износу и раздробленности легче подвергается известковый камень меньшей объемной массы. Кристаллические известняки обладают неплохой морозостойкостью, способны выдерживать до 300-400 циклов.

Известняк – осадочный минерал органического или хемогенного происхождения. Он отличается максимальным содержанием карбоната кальция (CaCO3), который представлен в виде кристаллов кальцита разного размера. Если рассмотреть материал при большом увеличении под микроскопом, можно найти примеси фосфатов, кремния, песчаных и глинистых частиц, остатки раковин древних микроорганизмов. Химическая формула известняка, в составе которого присутствует доломит — СaMg(CO3)2. Примесь делает материал крепким и плотным.

Плотный известняк формула
Ракушечник

На фото видно, что минерал может выглядеть по-разному. Сложенная из раковин порода (ракушечник) обладает мелкозернистой структурой, а ее родственник мел – тонкозернистой. Мел, мрамор, камни с включениями круглых раковин (нуммулитовые известняки) — все это разновидности известняка. Какой цвет у минерала? На картинке видно, что от природы он белый. Примеси и их комбинации придают минералу уникальные оттенки.

Плотный известняк формула
Блоковый камень

Известняк можно охарактеризовать с химической и физической точек зрения. Химия породы обусловлена ее составом. Кальций (Ca) – щелочноземельный металл. Поэтому его соединения с угольной кислотой (H2CO3) дают нерастворимый в воде минерал.

Исключение составляет осаждение карбонатных частиц на океанских глубинах более 4 тысяч метров. Там под действием высокого давления идет растворение кальциевых организмов, и все анионы и катионы переходят в раствор.

Кальцит, однако, растворяется в концентрированных кислотах – соляной, уксусной, серной. Кальций переходит в раствор. Одновременно из камня выходят пузырьки углекислого газа (СО2).

Из других элементов присутствует магний (Mg). Соединяясь с кальцием, он может образовывать тоже карбонатный минерал, но другой – доломит (доломитизированный известняк).

Еще есть кремний (Si) трех видов:

  • обломочный, образовавшийся при разрушении пород,
  • хемогенный, появился из обогащенных растворов, которые поступали по трещинам,
  • органогенный, появившийся при отмирании морских организмов (планктона) с кремниевым скелетом.

Присутствие ионов железа (Fe) дает желтоватую окраску, а марганца (Mn) – розоватую.

Физические свойства породы связаны с абсолютным преобладанием кальцита, твердость которого 3 из 10 по Шкале Мооса. Поэтому известняк легко подвергается истиранию, но и несложен в обработке. Плотность также невысока – примерно 2,5 г/см3.

Кристаллические разновидности выдерживают давление 300 Мпа. Значения пористости колеблются в зависимости от структуры породы от 2 до 35%.

Некоторые виды хорошо пропускают воду, водопоглощение доходит до 2%. Относительно морозостойкий, так как может перенести до 4 сотен зим. Прочность средняя.

Описание и виды

По структуре выделяют известняки кристаллический, органогенно-обломочный, обломочно-кристаллический (смешанной структуры) и натёчный (травертин). Среди кристаллических известняков по величине зёрен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллический (афанитовый), по блеску на изломе — перекристаллизованный (мраморовидный) и кавернозный (травертиновый).

Кристаллический известняк — массивный и плотный, слабопористый; травертиновый — кавернозный и сильнопористый. Среди органогенно-обломочного известняка в зависимости от состава и величины частиц различают: рифовый известняк; ракушечный известняк (ракушечник), состоящий преимущественно из целых или дроблёных раковин, скреплённых карбонатным, глинистым или другим природным цементом;

К органогенно-обломочным известнякам относится и белый (т.н. пишущий) мел. Органогенно-обломочные известняки характеризуются крупной пористостью, малой объёмной массой и легко обрабатываются (распиливаются и шлифуются).

Обломочно-кристаллический известняк состоит из карбонатного детрита разной формы и величины (комочки, сгустки и желваки тонкозернистого кальцита), с включением отдельных зёрен и обломков различных пород и минералов, линз кремней. Иногда известняк сложен оолитовыми зёрнами, ядра которых представлены обломками кварца и кремня.

Характеризуются мелкими, разными по форме порами, переменной объёмной массой, малой прочностью и большим водопоглощением. Натёчный известняк (травертин, известковый туф) состоит из натёчного кальцита. Характеризуется ячеистостью, малой объёмной массой, легко обрабатывается и распиливается.

По макротекстуре и условиям залегания среди известняков различают массивные, горизонтально- и наклоннослоистые, толсто- и тонкоплитчатые, кавернозные, трещиноватые, пятнистые, комковатые, рифовые, фунтиковые, стилолитовые, подводно-оползневые и др.

По происхождению выделяют органогенные (биогенные), хемогенные, обломочные и смешанные известняки. Органогенные (биогенные) известняки представляют собой скопления карбонатных остатков или целых скелетных форм морских, реже пресноводных организмов, с небольшой примесью преимущественно карбонатного цемента.

Хемогенные известняки возникают в результате осаждения извести с последующей перекристаллизацией карбонатной массы осадков, преимущественно из морской воды (кристаллический известняк) или от натёков из минерализованных источников (травертин).

Обломочные известняки образуются в результате раздробления, смыва и переотложения угловато-окатанных обломков карбонатных и других пород и скелетных остатков, преимущественно в морских бассейнах и на побережьях.

Известняки смешанного происхождения представляют собой комплекс отложений, возникших в результате последовательного или параллельного наложения различных процессов образования карбонатных осадков.

Цвет известняков преимущественно белый, светло-серый, желтоватый; присутствие органических, железистых, марганцовистых и других примесей обусловливает тёмно-серую, чёрную, бурую, красноватую и зеленоватую окраску.

Известняк — одна из самых широко распространённых осадочных горных пород; она слагает различные формы рельефа Земли. Залежи известняков встречаются среди отложений всех геологических систем — от докембрийских до четвертичной; наиболее интенсивное образование известняков происходило в силуре, карбоне, юре и верхнему мелу; составляют 19-22% от всей массы осадочных пород.

Мощность толщ известняков чрезвычайно изменчива: от первых сантиметров (в отдельных прослоях отложений) до 5000 м.

Добыча известняка

Горная известковая порода в природе встречается повсеместно, ее можно найти во многих речных или морских водоемах. Где добывают известняк в России:

  • на Урале;
  • в Поволжье;
  • в Архангельской, Тульской, Ленинградской областях;
  • на Северном Кавказе;
  • в Краснодарском крае.

За рубежом известняк добывают в Испании, Турции, Италии, Греции, Израиле, особой популярностью пользуются испанские сорта камня, которые отличаются эстетичностью и долговечностью. Немало месторождений открыто в Средней Азии, на территории Африки, также запасы известняка имеются и в Северной Америке (горная система Аппалачи).

Добыча породы производится различными способами:

  • взрывным методом;
  • с помощью специализированных экскаваторов;
  • с применением фрезерных комбайнов.

Самый простой и менее затратный способ – с использованием пиротехники, в результате взрыва удается получить камни самых разных размеров (от крупных валунов до мелкой крошки). Добытая порода вывозится на камнеобрабатывающее предприятие, где она сортируется и проходит обработку.

При экскаваторном методе машина вместо ковша оснащается специальным оборудованием, позволяющим разрыхлять породу. Затем насадка снова меняется на ковш, чтобы собрать измельченный камень и отправить его на переработку.

Применение фрезерных комбайнов является наиболее выгодным способом в карьерных работах, так как при этом нет выброса продуктов горения от взрыва, мелкой пыли, не нарушается устойчивость откосов карьера. При этом методе можно добиться нужной ширины породных блоков, не требуется дополнительная обработка известняка.

Применение

В наше время известняк широко используется для оформления экстерьера и интерьера строений, с помощью такого материала выполняется внешняя облицовка зданий, выкладка дорожек. Мраморовидные сорта природногокамня используются для изготовления кухонных столешниц, напольных покрытий, подоконников, барных стоек, колонн.

Формула известняка

Известняк с давних времен используется как строительный материал. Из него сделана пирамида Хеопса, а также храмы Древней Греции.

Его использование связано также с внутренней и внешней отделкой зданий – облицовкой, изготовлением лепнины, интерьерных украшений.

Это сырье, из которого при строительстве делают бетон, цемент, минеральную вату, различные строительные и отделочные смеси, которые используется для штукатурки стен. При строительстве дорог используют известняковый щебень.

Ландшафтный дизайн нельзя представить без известняка. Он незаменимый природный элемент альпийских горок: это дышащий материал, на котором хорошо приживаются растения. Плитами из ракушечника выкладывают дорожки, обрамляют клумбы, искусственные прудики.

Металлургическая промышленность обязана известняку тем, что его применяют в качестве флюса для доменной выплавки: он очищает металл от примесей.

При сельскохозяйственных работах известняк используют для раскисления почв: они становятся нейтральными или слабокислыми, что больше подходит овощным и садовым культурам. Кроме того, улучшается пористость земли, воздухообмен в корневой системе.

Известняк нужен и для стекольной промышленности. Его добавление к кварцевому песку позволяет сделать стекла, устойчивые к химически агрессивной среде.

Большой интерес представляют известняки для науки как источник информации о флоре и фауне определенных эпох. В этой породе находят не только раковины и микроорганизмы. В ней застыли даже крупные, хорошо сохранившиеся трилобиты.

В целлюлозно-бумажной отрасли известняк добавляют в целлюлозу для производства белой бумаги.

Известно немало сфер жизни, где применяется известняковая порода.

Плотный известняк формула
Стена из известняка

Ее использование зависит от особенностей и свойств камней:

  • Молотый известняк в порошке. Применяется для выпуска удобрений, раскислителей почв, приготовления строительных смесей, производства стекол и белой бумаги.
  • Флюсовый камень. Используется в металлургической отрасли для выплавки металлов и сплавов.
  • Бутовый (булыжники). Основа фундаментов, которые отличаются прочностью и долгим сроком службы.
  • Блоковый. Из этого строительного материала возводят здания.
  • Облицовочный. Отличается хорошими декоративными свойствами, используется человеком в качестве финишной отделки зданий, помещений.
  • Оолитовый известняк. Такой материал применяют для облицовки и возведении стен.
  • Ракушечник. Нужен в ландшафтном дизайне. Нашел применение в строительстве, при облицовке зданий и сооружении подсобных объектов.

Мел, мрамор и другие известняки представляют большой интерес для всех, кто изучает флору и фауну древнего мира. В камне застыли не только раковины моллюсков, но и трилобиты, которые привлекают палеонтологов. Образование известняка идет постоянно, и его запасы в окружающей природе считаются неисчерпаемыми. Следовательно, у человечества есть доступный и ценный ресурс для производства строительных материалов, извести и цемента.

Известняк — исключительно важный строительный материал, один из главных компонентов в производстве извести и цемента.

В металлургии служит флюсом, используется в производстве соды, стекла, сахара.

Его применяют при очистке нефтепродуктов, при изготовлении красок, замазок, известковании почвы.

– в строительстве – для получения строительной извести, бетонов, штукатурки, строительных растворов и пр.; для производства силикатных кирпичей; для изготовления щебня, облицовочных плит, стенового камня, минеральной крошки и песка, минеральной ваты и порошка, известняковой муки и пр.; для кладки стен и фундаментов;

– в дорожном строительстве для создания насыпей, уплотнения грунта и т.п.;

– в сельском хозяйстве: в растениеводстве – для снижения кислотности почв (раскисления почв), в животноводстве – в качестве минеральной подкормки  для животных, птицы и для производства комбикормов;

Рис. 6. Известняк

– в цементной промышленности для производства цемента;

– в металлургии в качестве флюса при выплавке металлов и сплавов;

– в стекольной промышленности для производства стекла;

Плотный известняк формула

– в химической промышленности для производства негашеной извести, соды, а также в качестве наполнителя при производстве резины, пластмассы, пластиков, лаков, красок и пр.;

– в пищевой промышленности при производстве сахара для очистки от примесей;

– в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумаги;

– для полировки изделий из цветных металлов;

– для теплоизоляции строительных конструкций и технологического оборудования (минеральная вата);

– в качестве писчих мелков (мел).

Летопись ушедших эпох

Прежде чем говорить о том, что такое известняк, стоит рассказать о кальции, его основе. Этот элемент — пятый по распространенности на Земле и его доля в земной коре немногим больше 3%. Но именно его круговорот в природе играл и играет свою роль при образовании известняка.

CaCO_3

CaCO₃ H₂O CO₂=Ca (HCO₃) ₂ Ca² ⁺ 2HCO₃⁻

Это состояние имеет перевес в ту или другую сторону в зависимости от содержания углекислого газа, растворенного в воде. Чем его больше, тем больше равновесие смещается вправо, и наоборот. Немалую роль в этом процессе играют живые организмы, особенно со времен кислородной катастрофы.

Жизнь зародилась на земле в анаэробных условиях. Свободного кислорода в атмосфере Земли не было; возможно, первичный состав газов представлял собой смесь водорода и гелия. По мере активизации вулканизма первичная атмосфера была заменена вторичной, состоящей из углекислого газа, метана и аммиака, а возможно — и водяного пара.

Жизнь зародилась в воде и при такой восстановительной атмосфере окислять металл было нечем. Первыми живыми клеточными организмами стали бактерии, многие из которых образовывали колонии. Эти колонии представляли собой слои из нескольких разных видов, причем верхние из них поглощали минеральные вещества, средние перерабатывали органику, а нижние питались остатками средних слоев, выделяя в виде отходов карбонат кальция.

Когда один из видов одноклеточных водорослей в результате мутации стал фотосинтезировать, в воде появился свободный кислород. Позже, когда на дне было окислено все, что можно, он стал распространяться в атмосфере, вытесняя другие газы и окисляя поверхность. Это произвело коренной перелом в формах жизни. Развитие получили аэробные организмы, а анаэробные остались в «карманах», куда доступ свободного кислорода был ограничен.

Состав известняка

Равновесие сменилось в сторону образования карбоната кальция и он стал интенсивнее откладываться на дно.

Значение кальция в жизни живых организмов не уменьшилось, а увеличилось. Это связано с разнообразием функций этого элемента. К числу важнейших можно отнести следующие:

  1. образование экзоскелетов у простейших, губок, кораллов, моллюсков, причем скелеты эти состоят из карбоната кальция;
  2. внутренний скелет позвоночных состоит из гидроксиапатита Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂;
  3. регулирование свертываемости крови, мышечных сокращений и экзоцитоза.

Все формы жизни, существовавшие в океане до выхода на сушу, после смерти оказывались на дне. От них оставался лишь кальциевый скелет, и многочисленные наслоения карбоната кальция для палеонтологов представляют огромную ценность, а часто — единственный источник информации о прошедших геологических эпохах.

И в воде, и на суше со скелетом умершего организма происходят некоторые модификации, приводящие к образованию фоссилии — окаменелости. Роль карбоната здесь трудно переоценить. Именно им в большинстве случаев заполняются пустоты после разложения органики в костях, а карбонат-ионы замещают фосфатные. Таким путем получаются те скелеты, которые стоят в палеонтологических музеях и коллекциях.

Образование известняка в море происходит до сих пор. Это своеобразный маркер океанической земной коры. Если при бурении шурфа встречаются пласты известняка, это свидетельствует о том, что эта территория когда-то была морем. Там, где известнякового пласта нет, всегда была суша. Континентальная кора покрыта гранитом.

На поверхности суши известняк оказывается в процессе поднятия участков бывшего морского дна. Связано это с передвижением литосферных плит, их коллизией, когда одна плита заходит под другую. Над зоной субдукции формируется складчатость, она выходит из воды и поднимается все выше. Гималаи — следствие захода индо-австралийской плиты под евразийскую, а дальневосточные хребты сформировались при коллизии североамериканской и евразийской плит.

Более древние участки складчатости — герцинской — сейчас уже старые горы. К ним можно отнести Урал, Аппалачи, Саяны, Алтай. Эти горы поднялись еще в палеозое. Образование гор альпийской складчатости относится к мезозою и раннему палеогену; эти горы еще молодые.

Известняком представлена самая высокая гора в мире, Эверест. Осадочными породами, в том числе известняком, сложен южный склон Гималаев, а центральные части, напротив, состоят главным образом из магматических и метаморфических пород.

Месторождения в РФ и крупнейшие мировые производители

Русская платформа как бывшее море является ключевым поставщиком известняка в России. Например, белый известняк, пригодный для цемента, добывают в Московской, Рязанской областях (месторождения Афанасьевское, Пронское).

Флюсовый камень извлекают в российских областях:

  • Тульской (на Барсуковском, Урусовском месторождениях),
  • Свердловской (Гальянское),
  • Челябинской (Сухореченское, Тургоякское),
  • Оренбургской (на Аккермановском),
  • Ленинградской (Пикалевское месторождение),
  • Томской области(Гурьевские).

Бадракско-Альминское, Балаклаевское (Крым) поставляет отличный белый ракушечник.

Крупные российские месторождения расположены на территории, которую в древности покрывали моря. Это Московская, Карельская, Воронежская и Тульская области. Карьеры открыты в Краснодарском крае, в Вологодской и Ленинградской областях. Штучные месторождения есть в Крыму, на Урале и в Сибири. Заводы по добыче оолитовых известняков находятся в Молдавии.

Плотный известняк формула
Бутовый камень

Большинство стран мира не испытывает дефицита в известняке. Из этого камня сложены все здания Мальты. Остров практически не имеет других полезных ископаемых, кроме глобигеринового известняка. В Альпах из породы сложены почти все горные хребты, что свидетельствует о том, что их территория в древности была на морском дне.

Месторождения известняка широко распространены в CCCP, особенно в Центральном экономическом районе, на Северном Кавказе, в Поволжье, Прибалтике, Крыму, Молдавской CCP, Азербайджанской CCP и др.

Главнейшие разрабатываемые в CCCP месторождения:

  • Афанасьевское (Московская область) — белый известняк, используемый для производства цемента; Барсуковское (Тульская область) — флюсовый известняк;
  • Гурьевское (Венёвское) месторождение (Тульская область) — плотный известняк, используемый для щебня; Окницкое (Молдавская CCP) — ракушечно-оолитовый известняк для производства пильных стеновых блоков;
  • Бодракско-Альминское (Крым) — мягкий белый ракушечный пильный известняк для изготовления облицовочных и стеновых материалов;
  • Шахтахтинское (Азербайджанская CCP) — серовато-жёлтый и светло-коричневый пильный кавернозный травертиновый известняк для облицовочных плит;
  • Жетыбайское (полуостров Мангышлак, Казахской CCP) — розовый, светло-серый, cepo-жёлтый пористый ракушечный пильный известняк для облицовочных плит.

Классификация известняков

Химические свойства известняка

Несмотря на то, что известняк имеет одну кальцитовую основу, его структура может существенно отличаться в разных областях. Это может касаться таких особенностей, как:

  1. цвет;
  2. условия залегания;
  3. наличие включений в структуре.

Сам по себе кальцит имеет белый цвет, но примеси делают известняк желтым, серым, розоватым, иногда почти черным, хотя химический состав известняка при этом довольно однороден. Залегать он может сплошными массивами и в виде плитняка — все зависит от истории места, где находится конкретный пласт. Разные виды породы могут иметь различные механические и физические свойства, что обусловлено наличием пустот. По этому критерию выделяют известняки сильнопористые, мелкопористые и плотные. По виду организмов, сформировавших породу, их делят на:

  1. ракушечники, составленные из раковин моллюсков;
  2. нуммулитовые, образовавшиеся из остатков простейших фораминифер;
  3. мшанковые, получившиеся из останков морских беспозвоночных.

По мере того как пласты известняка подвергаются давлению вышележащих слоев, они метаморфизируются. При этом они приобретают более плотную структуру, происходит постепенная перекристаллизация, и образуется мрамор.

Известняки, в образовании которых большую роль играло осаждение непосредственно карбоната кальция (более 50%), называются хемогенными. К таким относятся в первую очередь оолитовые известняки. По мере нахождения на суше порода подвергается разрушению и выветриванию. Это приводит к образованию обломочных залежей и карстов, при этом среди известняковых обломков в одном месте могут находиться фрагменты разного геологического возраста.

Получение извести и штукатурные работы

О переработке известняка на известь известно давно. Наверное, это старейшее вяжущее вещество в мире, созданное человеком. Ее получение — сравнительно простой процесс, как и все последующие.

CaCO₃=CaO CO₂

CaO H₂O=Ca (OH)₂

Ca (OH)₂ CO₂=CaCO₃ H₂O

Описание и виды

Таким образом, связующим звеном в штукатурном слое опять оказывается карбонат кальция. Все вернулось на круги своя.

В целом виде (плиты) известняк массово применяется при отделочных работах, в виде щебня — при производстве бетона. Он легче, чем гранит: плотность этой горной породы составляет 2,6 т/м³. По своей прочности он уступает другим материалам, она едва достигает 41 МПа, причем во влажном состоянии этот показатель уменьшается до 35 МПа.

Что такое известняк и как он выглядит

Плотный известняк формула
Ракушечник

Известняк – горная порода. Это означает, что он залегает на больших площадях, образуя мощные залежи, пласты, нередко чередующиеся с другими породами.

Его нельзя описать одной формулой, так как он представляет собой смесь минералов. Самый главный из них – кальцит с содержанием от 50 до 95 %: его формула CaCO3 (карбонат кальция). Но он не единственный.

Если сделать очень тонкий срез, поместить его под петрографический микроскоп, то будут видны другие минералы – опал, халцедон, кварц, доломит, каолин, полевые шпаты. Таким образом, у известняка сложный состав при значительном преобладании кальцита.

Известняк

Известняк – осадочная порода. Это значит, что в воде шло постепенное осаждение на дно мелких обломков, скелетиков организмов с последующим их уплотнением и затвердеванием. Или же минерал осаждался из горячих, но остывающих растворов.

Выглядит камень по-разному. Он может быть крупнозернистым, если сложен ископаемыми раковинами, или тонкозернистым – как в случае с мелом. Цвет чистых пород белый. Рост примесей дает им сероватую, кремовую, розовую, голубоватую и даже черную окраску.

Разновидности известняка

Существует множество видов и разновидностей известняка: ракушечник, мел, оолитовый известняк, пизолитовый известняк, травертин, туф, доломитизированный известняк и пр.

Ракушечником называют скопления обломков раковин морских животных и их обломков, сцементированных в ячеистый агрегат.

Если раковины морских животных и их обломки имеют микроскопическую величину (порядка 5-10 мкм), образуется слабосвязанная, мягкая, тонко крошащаяся, мажущая порода – мел.  Мел до 75 % образован органическими остатками – скелетными оболочками (раковинами) планктонных водорослей-кокколитофоридов, а также скелетными оболочками (раковинами) микроскопических моллюсков фораминифер.

Рис. 3. Известняк

Нуммулитовый и фузулиновый известняк состоит из раковин древних простейших организмов: уплощенных округлых раковинок нуммулитов и удлиненных, веретенообразных раковинок фузулин.

Оолитовый известняк состоит из мелких, размером с рыбьи икринки, сцементированных между собой шариков. Ядро каждого такого шарика-оолита может быть представлено песчинкой, обломком раковины или частицей какого-либо другого инородного материала.

Если шарики более крупные, величиной с горошину, их называют пизолитами, а породу – пизолитовым известняком.

Травертин – известняк, образовавшийся на поверхности в результате осаждения карбоната кальция (кальцита или арагонита) из воды углекислых источников.

Если такие отложения сильно пористые (губчатые), их называют известковым туфом.

Мергель представляет собой несцементированную смесь карбоната кальция и глины.

Под влиянием процессов метаморфизма известняк перекристаллизуется и образует мрамор. Переходные разновидности известняка называются мраморизованными известняками.

Доломитизированный известняк – разновидность известняка, содержащая в своем составе MgO до 17 %. При большем содержании примеси оксида магния, горная порода именуется доломитом. Химическая формула доломита CaMg(CO3)2.

Существуют и другие разновидности известняка.

Рис. 4. Известняк

– органогенные известняки – известняки, образующиеся за счёт накопления органических остатков (ракушечники, шламовые и рифовые известняки);

– хемогенные известняки – известняки, возникающие в результате осаждения кальцита из растворов;

– обломочные известняки – известняки, образующиеся за счёт накопления обломков – продуктов разрушения более древних известняков.

По структурным признакам известняки делятся на плотные, пористые, мраморовидные и землистые.

Плотные известняки состоят отчасти из крайне мелких зерен известкового шпата (кальцита), но большей частью из обломков известковых раковин и панцирей различных организмов. Обычно плотные известняки окрашены в желтоватые, бурые и серые цвета и встречаются во всех геологических образованиях, часто в виде мощных отложений.

Пористые известняки – известковый туф, травертин, ракушечники и другие породы. В них нередко заключены остатки растений, раковины моллюсков и тому подобное.

Мраморовидные или кристаллические известняки – различные виды мрамора, мраморизованные известняки.

Землистые известняки – мел.

– оолитовые известняки – известняки, имеющие грубозернистую  структуру с кальцитовыми образованиями, круглые зерна концентрически скорлуповатого строения, более или менее плотно сцементированные;

– пизолитовые известняки – известняки, зерна которых достигают величины горошины и состоят из арагонита.

Плотный известняк формула

Рис. 5. Известняк

Характер и степень зернистости известняков могут значительно различаться. Иногда в известняках наблюдается хорошо выраженная слоистость.

Существует несколько критериев, по которым классифицируют горную породу. Наиболее важные их них – структурные особенности, текстура, оттенок, наличие примесей. По происхождению известняка различают такие его виды:

  • органогенные известняки (например оолитовый, нуммулитовый): в них много раковин некогда живших моллюсков;
  • хемогенные – известняки, образованные в результате химических процессов, происходящих в природе;
  • обломочные – включают элементы ранее существовавших и разрушенных морских рифов.
Плотный известняк формула
Ракушечник

Ключевые критерии, по которым классифицируют камни – размер зерен и текстура (показатель соотношения разных по строению частей породы). По этим параметрам выделяют известняки:

  • мелкозернистые, в составе этого известняка зерна видны невооруженным взглядом;
  • тонкозернистые (мел);
  • оолитовые (на общем фоне выделяются укрупненные образования из кальцита – оолиты);
  • пористые: туф, ракушечник;
  • слоистые: напоминают в разрезе пирог из разных по составу и оттенку слоев.

По особенностям минерального состава и наличия примесей выделяют известковые породы:

  • Доломитизированные. В структуре этих известняков присутствует оксид магния. При повышении концентрации этого химического элемента в доломитизированном известняке происходит образование доломитов – карбонатных пород осадочного типа.
  • Глинистые. В их составе обнаруживают примеси глины, превышение которых выше нормы ведет к образованию мергеля – (глина – 25-50%, остальное – карбонат).
  • Коралловые. Образуются в теплых морях и отличаются пористой консистенцией.
  • Мраморированные. Характеризуются высокой плотностью, по описанию могут включать древние окаменелости.
  • Мшанковые. В их структуре находятся отмершие водоросли и примеси глины.
  • Меловые. Состоят из остатков водорослей и древних моллюсков. Иногда в них есть небольшая примесь песка и глины.
  • Битуминозные. Редкий вид породы, в которой находят примеси нефтепродуктов (битума).
Плотный известняк формула
Битуминозный известняк

По цвету минерала

В чистом виде порода имеет белый или светло-серый цвет. Примеси и химические элементы в белом камне придают известняку следующие оттенки:

  • Марганец. Окрашивает породу в красный, розовый, бурый цвет.
  • Железо. Придает камню желтый, бежевый, коричневый тон.
  • Водоросли. Причина голубой и синей окраски породы.
  • Органические вещества. Делают минерал темным, почти черным.

Классифицируют и выделяют разные виды по нескольким критериям.

Ключевые из них – это структура (показывает размер зерен) и текстура (показывает, как разные по строению части соотносятся друг с другом).

По ним можно выделить:

  • мелкозернистый известняк (плотный, зерна можно разглядеть простым глазом),
  • тонкозернистый мел,
  • оолитовый (на фоне мелкозернистой массы округлые более крупные образования из кальцита оолиты),
  • слоистый (состоит их слоев разного цвета или оттенка),
  • пористый (известковый туф – образовался из горячих растворов на поверхности земли, ракушечник – состоит из раковин древних моллюсков).

Описание породы по особенностям минерального состава и химических примесей позволяет выделить глинистый, марганцовистый, железистый известняк.

Где добывают известняк

Добыча известняка связано с открытой разработкой, то есть с карьерами.

В этом случае алгоритм работ следующий:

  • снимается верхний слой почвы и глин с помощью бульдозерной техники (это вскрышные работы),
  • кондиционный качественный известняк взрывается,
  • порода собирается специальными экскаваторами в «БелАзы».

Так как известняки имеют морское происхождение, их надо искать прежде всего на месте древних морей, но также в горных местностях – на Урале, Северном Кавказе, в Альпах, Крыму.

Порода известняк возникает в морях из раковин моллюсков, водорослей, кораллов и прочих жителей морских вод. Для построения панцирей некоторым обитателям морей требуется кальцит, источником которого является вода. Останки крошечных существ скапливаются на дне и под давлением воды цементируются. Их могут скреплять, насыщать минералами растворы и газовые потоки, которые просачиваются сквозь дно.

Пресноводные условия также позволяют отложиться породе. Она может осаждаться по мере выпаривания озер, лагун. Отдельная категория – мраморовидный известняк, который под воздействием температур и высокого давления становится твердым и плотным.

Плотный известняк формула
Молотый известняк в порошке

Привычная форма залегания породы – пласт. Способ его добычи зависит от места нахождения, возраста и разновидности известняка. Его извлекают открытым способом, после предварительного обустройства карьера. Для этого снимают верхний слой грунта и глины, затем проводят пиротехнические работы, что позволяет измельчить известняки и отсоединить порции камня. Далее материал погружают в машины и вывозят на переработку.

Первоначально при добыче люди использовали метод ломки – материал изымали ломами и выбивали их пласта с помощью молотов. Альтернативой методике выступили взрывные работы, в результате которых порода измельчается в крошку. С помощью экскаватора ее собирают, погружают в самосвалы и вывозят на заводы для обработки.

Плотный известняк формула
Флюсовый камень

В настоящее время можно обойтись без взрыва, для чего вместо ковша экскаватора используется навесной аппарат, который разрыхляет породу. Наиболее выгодна добыча известняка с помощью фрезерного комбайна. Одновременно он добывает, измельчает и осуществляет транспортировку известняка от месторождения до завода по переработке.

Предлагаем ознакомиться  Найти поделки из тыквы
, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector