Известняк минеральный состав – формула, химический состав, где добывают, применение и свойства, характеристика и происхождение, структура

Чтобы понять, что такое известняк, необходимо узнать о его происхождении и местах залегания. Забегая вперед, скажем, что эта горная порода очень востребована в строительстве как натуральный природный камень, а также как вяжущий элемент при изготовлении извести и цемента.

Известняк также используют в пищевой и химической промышленностях и в качестве флюса (примеси) в металлургии. Такое массовое применение и популярность материала объясняет его добычу в огромных масштабах во многих уголках мира.

Как зарождается известняк?

Живые морские организмы, большие и малые, имеют очень важное значение в зарождении известняка. Развиваясь на глубине моря в огромных количествах, эти морские обитатели невероятно быстро размножаются, но также быстро и погибают.

Микроорганизмы успевают за время своего существования извлечь из воды достаточное количество извести, чтобы обустроить на своем теле надежную защиту в виде панцирей или разнообразных ракушек. Впоследствии скелеты умерших микроорганизмов залегают на морском дне целыми пластами.

С течением времени эти пласты прессуются водной массой, становятся прочными и в итоге превращаются в камень, главной составляющей которого является кальцит. В итоге, количество карбоната кальция составляет 60% от общей массы известняка. Остальную часть составляют углекислый газ и незначительные глинистые примеси. Именно примеси окрашивают известняк в разные цвета.

Виды известняка

Природный камень характеризуется по следующим параметрам:

• происхождению;
• структуре;
• химическому составу;
• строению.

Видео: Известняк-ракушечник

Происхождение камня

• Органогенные. Образованы из различных остатков органического происхождения, к которым относятся: известняк шламовый и рифовый, а также ракушечник.
• Хемогенные. Возникают в процессе осаждения кальция.
• Обломочные. Являются результатом разрушительной деятельности самых старейших известняков.

Структура известняка

• Плотные. Встречаются практически во всех образованиях. Большей частью состоят из обломков панцирей либо раковин различных микроорганизмов и незначительной части мельчайших зерен.
• Микрокристаллические или мраморовидные известняки — это подвиды мрамора.
• Известняки землистые — это мел.
• Пористые. Это структура травертина, известкового туфа, ракушечника.

Химический состав

• Доломитизированные. В состав данных известняков входит до 17% магния. При увеличении данной цифры доломитизированные известняки переходят в группу доломитов, пройдя перед этим через ряд промежуточных процессов.
• Мраморизированные известняки — это переходные варианты образований, приводящие в результате к превращению в мрамор.
• Мергели. Камни, в состав которых входит до 50% глинистых частиц.

Строение

• Известняки различаются между собой по степени зернистости:
• Оолитовые. Имеют зернистую структуру. Зерна-оолиты плотно скреплены между собой. Размер зерен не превышает 1 мм. Оолиты обладают способностью растворяться. Тогда на их месте образуются пустоты.
• Позолитовые. Структура данных известняков состоит из более крупных зерен, размер которых превышает 1 мм.

Цвет природного камня

Стандартный цвет породы — белый, серый, желтоватый. Примеси, входящие в состав камня, могут придавать ему различные оттенки: частички глины — коричневые тона, водоросли — зеленоватые, железо и марганец — красноватые отблески. Присутствие примесей в известняковой породе дает красивые результаты.

Где и как добывают известняк?

Известняки имеют способность зарождаться в любых водоемах: морских, пресноводных. Но основная масса этой породы имеет все-таки морское происхождение.

Кроме Австралии залежи горной породы встречаются практически на всех материках. Большие запасы известняка находятся в Америке. Центральная часть территории России богата месторождениями камня. Его добыча успешно ведется в следующих регионах РФ: в Московской области, а также в Воронежской, Архангельской и Тульской областях.

В Краснодарском крае, в Ленинградской области, Белгородской и Вологодской областях также организовываются карьеры по добыче известняка. Месторождения горной породы на Урале и в Сибири можно назвать штучными. Альпы, горные хребты которых состоят в основном из известняка, служат доказательством того, что горный массив был когда-то составной частью морского дна.

Видео: Как изготавливают известняковые плиты для отделки

Добыча этой горной породы осуществляется методом открытых разработок. Сначала удаляются верхние некондиционные слои известняка, глины и земли. Затем по всему периметру добычи закладывается взрывчатка. Взрывы направленного действия разламывают породу на огромные куски, которые в свою очередь грузятся с помощью экскаваторов на самосвалы и доставляются к месту обработки.

Где применяется известняк

Порода отличается многообразием применения в различных областях:

• Строительная.
• Цементная.
• Дорожная.
• Металлургическая.
• Сельскохозяйственная.
• Пищевая.
• Стекольная.
• Целлюлозно-бумажная.
• Кожевенная.
• Лакокрасочная и другие.

  Известняковый щебень используется в дорожном строительстве

Материал используется в разных видах:

• в виде щебня;
• бутового камня, штучного или кускового;
• минерального порошка или крошки;
• песка;
• облицовочных плит;
• известняковой муки;
• минеральной ваты.

В гидросооружениях известняк пористый используют в качестве фильтра для воды. Данная порода очень востребована при обустройстве фундаментов зданий. Составными обычного известняка являются известь и бетон.

Измельченный камень входит в состав автодорожного покрытия трасс, не подвергающихся частым нагрузкам. Известняк применяется для производства соды, а также является основой многочисленных минеральных удобрений.

Известняк хорошо раскалывается, режется и пилится, обрабатывается в любом направлении. Высокие теплоизоляционные свойства породы и ее долговечность позволяют создавать большое разнообразие качественных строительных материалов.

Плитка из известняка

Данный облицовочный материал применяется для отделки разных поверхностей. Внешняя облицовка строения плиткой из известняка облагородит внешний вид здания и обеспечит ему длительный срок эксплуатации. В загородном доме найдутся и другие места, где можно применить облицовочную плитку: лестницы, бассейны, элементы ландшафтного дизайна.

Плитка из известняка также активно применяется для отделки внутренних поверхностей зданий: стен, полов, подоконников. Красивые, хорошо сочетаемые цвета натурального материала позволяют создавать воистину неповторимые дизайны барных стоек, кухонных столешниц, арок, каминов.

Воздействия климатических условий на свойства известняка

Горная порода ценится как строительный материал за свою невысокую плотность, податливость пилящим и режущим инструментам, отличные адгезийные свойства и разнообразие внешних достоинств.

Влажные климатические условия заметно снижают прочность известняка. Причем камень отличается неоднородностью породы, поэтому и плотность здесь присутствует разная. На этот важный момент необходимо обратить особое внимание.

На прочность материала и длительность его эксплуатации влияет его морозостойкость. Данный параметр намного выше у кристаллических известняков, но при отсутствии пор и трещин в материале.

Чтобы предотвратить разрушение природного материала при его применении, необходимо обязательно учитывать упомянутые выше свойства известняка.

Образование и происхождение известняка

Известняком называется натуральный камень мягкой осадочной породы, имеющий органическое или органо-химическое происхождение. Основным элементом, входящим в состав известняка, является карбонат кальция (кальцит). Кроме этого, в известняке также могут содержаться примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые, а также песчаные частицы, известковые остатки скелетов микроорганизмов.

Образования известняка

Известняк формируется, главным образом, в условиях морских мелководных бассейнов. Однако, есть случаи, когда природный известняк был сформирован за пределами привычных условий – в пресноводной среде. Залежи камня представляют собой отложения и пласты. Известковые отложения иногда формируются также как соляные и гипсовые – в результате испарения воды морских лагун и озер. Но, не смотря на это, основная локализация месторождений известняка находится в морях, которым не свойственно интенсивное высыхание.

Происхождение известняка, в основном, связано с выделением живыми организмами из морской воды карбоната кальция, который необходим для формирования скелетов и раковин. Накопление этих остатков умерших организмов, главным образом, происходит на дне морей. Коралловые рифы – один из самых ярких примеров того, как извлекается и накапливается кальцит. Иногда, если разломать известняковую породу, то можно увидеть наличие отдельных раковин. Морское течение и морские волны разрушительно воздействуют на рифы, в результате чего на дне морей из воды происходит осаждение карбоната кальция, который добавляется к известковым обломкам. Кроме этого, молодые породы известняка образуются при участии кальцита, поступающего в результате разрушения древних пород.

Карбонат кальция, который входит в состав породы, способен растворяться в воде, в результате чего происходит образование карста. Также существуют случаи его разложения на основание и углекислый газ. Однако, для этого необходимы надлежащие условия, поэтому, карбонат кальция разлагается исключительно на большой глубине, в результате чего под воздействием тепла земли происходит выделение газа для минеральных вод.

В зависимости от условий формирования, известняк подразделяется на типы. Наиболее распространенным считается ракушечник. В его образовании участвуют обломки и множество раковин морских животных. Однако, кроме данного типа существуют и другие, среди которых выделяют:

• Мшанковый известняк. Основными составными его компонентами являются останки мшанков, т.е. беспозвоночных животных, которые имеют достаточно маленькие размеры и обитают колониями в морях.
• Нуммулитовый известняк. В состав данного типа камня входят вымершие одноклеточные организмы нуммулитов, которые относятся к отряду фораминифер.
• Мраморовидный известняк. Данный тип подразделяется на два подтипа: тонкослоистый и массивнослоистый. Не секрет, что метаморфизм является причиной перекристаллизации известняка, в результате чего образуется мрамор.

Таким образом, стоит сказать, что известняк – это мономинеральная порода, имеющая в своем составе, кроме основного компонента, множество разнообразных примесей. Название известняка, как правило, зависит от типа данных примесей, а также структуры, их геологического возраста и характера залегания: оолитовые известняки, железистые известняки, плитняковые известняки, триасовые известняки и т.д.

Природный известняк характеризуется светло-серым окрасом, но, не смотря на это, также может иметь черный цвет или белый. Допустимо существование известняка с голубоватым, розовым или желтым оттенком, в зависимости от примесей, находящихся в составе камня.

Месторождения известняка

Дефицита известняка в мире не существует, поскольку он относится к достаточно распространенным осадочным породам, образующимся с участием живых организмов в водной среде.

Целые альпийские цепи сформированы из известняков. Также известняки принимали участие в формирование крымских гор. Однако, это не единственные в мире места нахождения камня. Его залежи известны на территории бывшего СССР (Центральный экономический район), на территории Северного Кавказа, Поволжья, Прибалтики, Молдавской ССР, Азербайджанской ССР. Среди основных известковых месторождений можно выделить:

• Афанасьевское месторождение, расположенное в Московской области. Оно является основным источником добычи белого известняка, который применяется в производстве цемента;
• Барсуковское месторождение, которое находится на территории Тульской области. Из него добывается флюсовый известняк;
• Гурьевское (Веневское) месторождение. Оно также расположено в Тульской области и является источником добычи плотного известняка, из которого производят щебень;
• Окницкое месторождение (Молдавская ССР). Содержит в себе ракушечно-оолитовый известняк, применяемый в процессе формирования пильных стеновых блоков;
• Бадракско-Альминское месторождение. Находится в Крыму. Именно там были обнаружены залежи белого ракушечного пильного известняка, который является основным материалом для производства облицовочных и стеновых материалов;
• Шахтахтинское месторождение (Азербайджанская ССР). Является месторождением серовато-желтого и светло-коричневого пильного кавернозного травертинового известняка, из которого производят облицовочные плиты;
• Жетыбайское месторождение, расположенное на полуострове Мангишлак, содержит залежи розового, светло-серого, серо-желтого пористого ракушечного пильного известняка, который также применяется для производства облицовочных плит.

Добыча известняка

При добыче известняка применяются несколько способов его извлечения из земных недр. К таким способам относятся:

• открытый карьерный способ. Считается наиболее распространенным. При данном методе происходит снятие верхнего грунтового слоя и образование карьера, в котором могут осуществляться пиротехнические работы, путем которых порции известняка измельчаются и отсоединяются. Следующий этап данного способа заключается в транспортировке камня в места его переработки. Для данного процесса используются карьерные автомобили.
• взрывной способ. При этом происходит вскрытие залежей путем снятия с них земли бульдозерами. После этого также снимается с них глина и некондиционные известняки. В таких местах, где добывают известняк, формируются скважины, в которые закладывается взрывчатка. При правильной организации данного процесса, отламываются довольно крупные известковые пласты, которые вывозятся самосвалами на дальнейшую обработку.
• добыча фрезерным комбайном. Данный способ механически преобразует породу в крошку. Таким образом, выполняются одновременно несколько процессов – измельчение, погрузка и перевозка.

Стоит отметить, что после извлечения известняка карьер следует засыпать землей, а также засадить травами и растениями. Обычно данные действия осуществляются в местах крупных месторождений. На мелких месторождениях, в основном, известняк добывается с помощью взрывного способа. Из таких месторождений извлечение камня осуществляется в виде блоков, имеющих прямоугольную форму. Это происходит по причине создания контурных щелей.

Стоит отметить, что каждый из способов в той или иной мере экономически затратный. Однако, одним из наиболее дешевых вариантов считается добыча камня с помощью экскаватора и гидравлического разрыхлителя. Но существует самый экономичный способ, заключающийся в использовании добычного комбайна. Данный способ примерно на 7% дешевле от предыдущего. 

mining-prom.ru

Из чего состоит известняк

Известняк — очень известный материал, который используется разными сферами народной промышленности. Одним из ярких его представителей является обычный мел, используемый для получения негашеной извести.

Также существуют и другие виды данной породы, которые являются намного прочней, что позволяет делать из них облицовочную плитку. Такой материал очень востребован в строительном мире, так обладает уникальными декоративными характеристиками.

При выборе таких изделий, цена на плитку из известняка может варьироваться в зависимости от ее качества.

Состав известняков

Данная порода образовалась при наслоении органических кальциевых останков живых существ. Известняк, в основной своей массе, состоит из нескольких видов минералов:

1. Кальцит входит в состав всех видов пород. Его массовая доля в чистых известняка может достигать более 90%.

2. Глинистые минералы.

3. Доломит.

4. Кварц.

5. Гипс (очень редко может присутствовать в составе).

6. Органические останки и много др.

Точный состав такого вещества зависит конкретно от условий среды, в котором оно и образовывалось. Например, если говорить о доломитизированном известняке, то в его состав входит оксид магния (MgO), процентное соотношение которого может достигать 17%, а в мергелистом известняке наоборот присутствует соотношение SiO2+R3О3 в количестве от 6% до 21%.

Зачастую известняки называют по преобладающему в составе веществе. Так, песчанистые породы вмещают в себе кварц, опал и халцедон.

Основные характеристики

Известняки имеют определенную цветовую гамму. Основным цветом считается белый с оттенками серого и желтого. Также существуют породы, которые имеют бурый или красноватый окрас, что свидетельствует о наличии железа и марганца в его составе.

Если при образовании известняка брали участие и водоросли, тогда они могут окрасить его в зеленоватый цвет. Также существует материал черного цвета, но такие виды пород встречаются очень редко.

Плотность данной породы также варьируется и для каждого вида вещества может отличаться в разы.

Известняк используется для изготовления различных видов плит для облицовки, а также его применяют для строительства дорог и других покрытий. Иногда его применяют в качестве фильтров для установки на специальные гидросооружения.

Известняк — уникальное вещество, которое обладает разными свойствами, что делает его очень популярным в различных сферах.

Смотрите также:

Как сделать обувницу http://domkrat.org/kak-sdelat-obuvnitsu/.

Интересное по теме: Мебель в стиле Прованс

Советы в статье «Как самому сделать стеллаж» здесь.

Из чего состоит известняк, детально рассказывает видео:

domkrat.org

Что такое известняк, свойства, месторождение, применение и виды :: SYL.ru

Известняк, формула которого будет упомянута ниже, представляет собой породу осадочного происхождения, в основе которой лежит карбонат кальция. Чаще материал бывает белым, желтоватым или серым, реже имеет розовый оттенок. Довольно редки темные известняки.

Особенности образования

Формирование таких пород происходило в разные геологические эпохи, связано это с накоплением панцирей древних обитателей морей и водоемов на морском дне. Это объясняет то, что в породе можно встретить целые раковины или отпечатки животных. Подобный известняк еще называется ракушечником. Он спрессовывается под давлением и меняет свою структуру, становясь однородным кристаллическим. Это способствует формированию плотного известняка.

Свойства

Физико-механические свойства известняка неоднородны, однако они напрямую зависят от текстуры и структуры. Плотность может изменяться от 2700 до 2900 кг/м³, значение колеблется в зависимости от содержания примесей кварца доломита и иных минералов.

Если вы задались вопросом о том, что такое известняк, то должны знать, какова его объемная масса. Она начинается от 800 кг/м³. Это значение свойственно травертину и ракушечнику. А вот масса известняка кристаллической разновидности достигает 2800 кг/м³.

О прочности

У ракушечника предел прочности при сжатии начинается от 0,4 МПа, тогда как для афанитового и кристаллического известняков свойственен предел прочности в 300 МПа. Когда материал находится во влажном состоянии, его прочность может снижаться. Для большинства месторождений характерно наличие осадочной горной породы, неоднородной по прочности. С уменьшением объемной массы увеличиваются дробимость и истирание, а также происходит потеря на износ.

О морозостойкости и обрабатываемости

Для кристаллических известняков свойственна морозостойкость, которая достигает 400 циклов, однако это значение резко изменяется у известняка другой структуры. Параметр зависит от связи пор и трещин, а также формы. Если перед вами встал вопрос о том, что такое известняк, вы должны знать еще и об обрабатываемости, которая связана с текстурой и структурой. Пористые известняки и ракушечник распиливаются, а вот полировать удобно кристаллические материалы.

Месторождения

Известняк широко распространен на территории постсоветского пространства, в центральном экономическом районе, Поволжье, на северном Кавказе, в Крыму, Прибалтике, Азербайджане и Молдавии. В качестве основных разрабатываемых месторождений выступают Афанасьевское в Московской области, где добывается белый известняк. Он применяется при производстве цемента.

Еще одним местом добычи является Барсуковское месторождение в тульской области, где залегает флюсовый известняк. Плотный добывается в Гурьевском или в Веневском месторождении в Тульской области. Материал используется для производства щебня.

Ракушечноо-оолитовый известняк добывается в Окницком месторождении на территории Молдавской ССР. Эта порода используется для производства пильных стеновых блоков. Мягкий ракушечник белого цвета добывается в Крыму на территории Бодракско-Альминского месторождения. Он используется для изготовления стеновых и облицовочных материалов.

Серовато-желтый и светло-коричневый кавернозный пильный травертиновый известняк добывается на шахтинском месторождении в Азербайджане. Розовый, серо-желтый, светло-серый пористый ракушечник находится на территории Жетыбайского месторождения в Казахстане и полуострове Мангышлак. Используется он для изготовления облицовочных плит.

Применение

Для того чтобы понять, что такое известняк, необходимо ознакомиться с особенностями его применения. Он используется в области:

• строительства;
• промышленности;
• сельского хозяйства.

Флюсом выступает в металлургии. Применяется при производстве цемента и извести, где является главным компонентом. Он нашел свое широкое распространение в пищевой и химической промышленности, где выполняет роль вспомогательного материала при производстве:

• минеральных удобрений;
• карбида кальция;
• соды;
• стекла;
• бумаги;
• сахара.

Еще одной областью применения является сухая перегонка угля, а также очистка нефтепродуктов. Известь идет на изготовление:

• пластмасс;
• резины;
• замазок;
• красок;
• минеральной ваты;
• лекарств;
• мыла.

Дополнительные области использования

При решении вопроса о том, что такое известняк, важно узнать еще и то, что он применяется при обработке кожи, для очистки тканей и известкования почвы. Эта горная порода является важным строительным материалом. Из нее изготавливаются:

• архитектурно-строительные и скульптурные изделия;
• облицовочные плиты;
• щебень;
• стеновые блоки;
• асфальтобетон;
• бетон;
• железнодорожный балласт.

Идет известняк на формирование покрытий и оснований фильтров, автодорог, а также гидросооружений. Его применяют в качестве бутового камня для фундаментов. Порода известняк широко применяется при мощении бортов и откосов. Слаботрещиноватая мягкая разновидность распиливается на отдельные блоки, где применяется массив. В процессе этого используются камнерезные машины. Такие известняки называются пильными и ценятся в качестве строительного материала.

Основные виды

Классифицировать известняк можно по структуре, с учетом этого фактора материал бывает:

• натечным;
• обломочно-кристаллическим;
• органогенно-обломочным;
• кристаллическим.

Рассматривая более подробно кристаллический известняк, можно подразделить его по величине зерен. Материал бывает крупно-, мелко- и скрытокристаллическим, последний еще называется афанитовым. Можно осуществить классификацию еще и по блеску на изломе, он может быть перекристаллизованным и кавернозным. Довольно плотным и массивным является кристаллический известняк. Он слабопорист. А вот сильнопористым и кавернозным является травертиновый материал.

В зависимости от величины частиц и состава, органогенно-обломочный известняк может быть ракушечным или рифовым. Первый состоит из дробленых или целых раковин, которые скреплены карбонатным природным цементом. Если содержится глина в известняке то он имеет соответствующее название.

Органогенные обломки и обломки раковин лежат в основе детритусовой разновидности. Они цементируются между собой кальцитовым цементом. Можно выделить еще и водорослевый известняк. Пишущий – это органогенно-обломочный материал, который характеризуется высокой пористостью и незначительной объемной массой. Его легко можно обрабатывать, шлифовать и распиливать.

В основе обломочного кристаллического известняка лежит карбонатный детрит, который может обладать разной величиной и формой, это сгустки, комки и желваки тонкозернистого кальцита. В материал могут быть включены обломки пород, зерен, линз минералов. Известняк иногда складывается оолитовыми зернами, их ядра представлены обломками кремния и кварца. Этот материал отличается мелкими порами, разными по форме, малой прочностью, переменной объемной массой и внушительным водопоглощением.

Травертин, или известковый туф, еще называется натечным известняком. Материал состоит из натечного кальцита. Среди основных свойств:

• легкая обрабатываемость и распиливаемость;
• малая объемная масса;
• высокая пористость.

Горный известняк можно классифицировать еще по условиям залегания и макротекстуре. С учетом этих факторов материал может быть:

• массивным;
• толсто- и тонкоплитчатым;
• горизонтально- и наклоннослоистым;
• кавернозным;
• комковатым;
• трещиноватым;
• пятнистым;
• рифовым;
• подводно-оползневым;
• фунтиковым;
• стилолитовым.

Однако этот список не является полным. По происхождению следует выделить известняки следующих видов:

• обломочные и смешанные;
• органогенные;
• хемогенные.

Скопления целых скелетных форм пресноводных и морских организмов, а также карбонатных остатков – это органогенные известняки, которые еще называются биогенными. В материале присутствует малая примесь карбонатного цемента. Хемогенная разновидность материала образуется при осаждении извести и перекристаллизации карбонатной массы осадков.

Кристаллический известняк получается из морской воды. А вот травертин образуют минерализованные источники, которые формируют натеки. В результате раздробления, переотложения и смыва скелетных остатков и угловато-окатанных обломков образуются обломочные известняки. Их добывают на побережьях и из морских бассейнов. Материал может быть представлен смешанным происхождением, а в основе лежит комплекс отложений, которые формируются в процессе параллельного наложения или последовательных процессов образования карбонатных осадков.

В заключение

Формула известняка выглядит следующим образом: CaCO­₃. Этот материал широко используется в строительстве, а в процессе обжига из него удается получить негашеную известь. Одним из перспективных месторождений является Ждановское, которое находится в Оренбургской области.

www.syl.ru

Группа пород химического и органического происхождения. Класс карбонатных пород » Блог о самостоятельном туризме

В класс карбонатных пород входят известняки, доломиты, мергели и сидиритовые породы. Между первыми двумя типами существует сравнительно небольшое количество переходных пород.

Классификация пород, переходных между чистыми известняками и доломитами, производится по содержанию в них кальцита и доломита. К группе известняков или доломитов относятся породы, сложенные более чем на 50% одним из этих минералов.

Среди пород, переходных между чистыми известняками и доломитами, выделяют доломитистые и доломитовые известняки, известковые и известковистые доломиты.

В карбонатных породах обычно наблюдается значительная примесь песчаных и глинистых частиц. Чистые известняки и доломиты содержат примесь других минералов в количестве не более 5%.

Некоторые доломиты содержат значительную примесь гипса и ангидрита. Такие породы обычно называются сульфатно-доломитовыми. Наблюдается также переходы между карбонатными и кремнистыми породами.

Породы промежуточные между глинами и чистыми карбонатными породами, называются мергелями.

Схема классификации карбонатно-глинистых пород по С.Г Вишнякову иллюстрируется рисунком.

Глины: 1- некарбонатные, 2- известковисто-доломитистые (или доломитисто-известковистые).

Глинистые мергели: 3 — глинистый мергель, 4 — доломитистый глинистый мергель, 5 — известковисто-доломитовый глинистый мергель, 6 — доломитовый глинистый мергель.

Мергели: 7 — типичный, 8 — доломитистый, 9 — известковисто-доломитовый, 10 — доломитовый.

Известняки: 11 — глинистый, 12 — доломитисто-глинистый, 13 — доломитово-глинистый, 14 — чистый, 15 — доломитистый, 16 — доломитовый.

Доломиты: 17 — известково-глинистый, 18 — известковисто-глинистый, 19 — глинистый, 20 — известковый, 21 — известковистый, 22 — чистый.

Минералогический и химический состав

Главными минералами, слагающими карбонатные породы, являются: кальцит, кристаллизующийся в тригональной сингонии, арагонит — ромбическая разновидность СаСО3 и доломит, представляющий собой двойную углекислотную соль кальция и магния (СаСО₃*MgCO₃). В современных осадках встречаются также порошковатые и коллоидальные разновидности кальцита (дрюит или надсонит, бюглеит и др.).

Определение минерального и химического состава карбонатных пород производится в шлифах, а также при помощи термического и химического анализов и по методу Щербины.

В полевых условиях определяется по реакции с разбавленной HCl. Доломиты вскипают только в порошке.

Теоретический химический состав кальцита и известняка ~ СаО — 56%, СО₂ — 44%, в доломитах — 22-30% СаО и 14-21% MgO.

Естественно, что если в породах присутствует обломочный материал, то резко будет увеличиваться содержание SiO₂ (иногда до 26%).

Главные типы пород

Известняки — окраска известняков разнообразна и определяется, в первую очередь, характером примесей. Чистые известняки окрашены в белый, желтоватый, серый, темно-серый, а иногда и черный цвета.

Важной особенностью известняков является их излом, характер которого определяется строением породы. Очень мелкозернистые известковые породы при слабой связности зерен (например — мел) обладают землистым изломом. Крупнокристаллические — обладают сверкающим изломом, м/з породы — сахаровидным изломом и т.д.

Для известняков можно выделить следующие главные типы структур:

— кристаллическая зернистая структура, среди которой различают несколько разновидностей в зависимости от поперечников зерен: крупнозернистые (размер зерен в поперечнике 0,5мм), среднезернистые (от 0,5 до 0,1мм), мелкозернистые (от 0,10 до 0,05мм), тонкозернистые (от0,05 до 0,01мм) и микрозернистую (меньше 0,01мм) структуры.

— органогенная структура, в которой выделяют три наиболее существенные разновидности:

а). собственно органогенная, когда порода состоит из известковых органических остатков (без признаков их переноса), вкрапленных в т/з карбонатный материал;

б). органогенно-обломочная, когда в породе присутствуют раздробленные и часто окатанные органические остатки, находящиеся среди т/з карбонатного материала;

в). детритусовая, когда порода сложена только раздробленными органическими остатками без заметного количества т/з карбонатных частиц.

— обломочная структура, наблюдается в известняках, образованных путем скопления обломков, возникающих за счет разрушения более древних карбонатных пород. Здесь, также как и в некоторых органических известняках, кроме обломков отчетливо видна известковая цементирующая масса.

— оолитовая структура, характеризующаяся наличием концентрически сложенных оолитов, обычно часто присутствуют обломочные зерна.

Иногда оолиты приобретают радиально-лучистое строение.

Наблюдаются также инкрустационная и крустификационная структуры. В первом случае характерно наличие корок концентрического строения, заполняющих прежние крупные пустоты. Во втором случае наблюдаются нарастания удлиненных кристаллов карбонатов, радиально расположенных относительно обломков или органических остатков, слагающих породу.

В процессе перехода из осадка в породу и окаменения многие известняки подвергаются существенным изменениям. Эти изменения проявляются, в частности, в перекристаллизации, окаменении, доломитизации, ожелезнении и частичном растворении с образованием стиллолитов.

Разновидности известняков

Органогенные известняки

Это одна из наиболее широко распространенных разновидностей. Они сложены раковинами бентонных криноидей, водорослей, кораллов и других донных организмов. Значительно реже известняки возникают за счет скопления раковинок планктонных форм.

Типичными представителями органогенных известняков являются рифовые (биогермные), известняки, состоящие в значительной части из остатков рифообразующих организмов и живущих в сообществе других форм.

Писчий мел.

Является одним из весьма своеобразных представителей известковых пород, резко выделяющихся по своему внешнему виду. Он характеризуется белым цветом, однородностью строения, малой твердостью и мелкозернистостью. Сложен — главным образом карбонатом кальция (доломит отсутствует) при незначительной примеси глинистых и песчаных частиц.

Органические остатки слагают большую часть мела. Среди них особенно распространены остатки кокколитофорид — одноклеточных известковых водорослей, слагающих мел и мелоподобные мергели на 10-75% в виде мелких (0,002-0,005мм) пластинок, дисков и трубок. Фораминиферы содержатся в мелу обычно в количестве 5-6% (иногда до 40%). Встречаются также раковины моллюсков (главным образом иноцерамов, реже — устриц и пектинид) и немногочисленные белемниты, а местами также раковины аммонитов. Остатки мшанок, морских лилий, ежей, кораллов и трубчатых червей, хотя и наблюдаются, но не служат породообразующими элементами мела.

Известняки химического происхождения.

Этот тип известняков условно отделяется от других типов, т.к. в большинстве известняков всегда присутствует в том или ином количестве кальцит, выпавших из воды чисто химическим путем. Легко и быстро купить чемодан в Москве вы сможете на сайте caseplus.ru. Также здесь вы найдете множество различных сумок и рюкзаков, различные изделия из кожи и просто необходимые аксессуары.

Типичные известняки химического происхождения микрозернисты, лишены органических остатков и залегают в виде пластов, а иногда скоплений конкреций. Часто в них наблюдается система мелких кальцитовых жилок, образующих при уменьшении объема первоначально коллоидных осадков. Нередко присутствуют жеоды с крупными и хорошо образованными кристаллами кальцита.

Обломочные известняки.

Этот вид известняков содержит значительную примесь кварцевых зерен, и обычно ассоциируются с песчаными породами. Обломочным известнякам свойственна косая слоистость.

Обломочные известняки сложены, карбонатными зернами различного размера, поперечник которых измеряется десятыми долями миллиметра, реже несколькими миллиметрами. Встречаются и конгломератовидные известняки, состоящие из крупных обломков. Обломочные карбонатные зерна, как правило, хорошо округлены и близки по размеру.

Вторичные известняки.

К этой группе относятся известняки, залегающие в верхней части соляных куполов, и известняки, возникающие в процессе преобразования доломитов при их выветривании (раздоломичивание или дедоломитизация).

Раздоломиченные породы представляют собой среднее — или крупнозернистые известняки, плотные, но иногда ноздреватые или кавернозные. Залегают они в виде сплошных масс. В некоторых случаях в них встречаются линзовидные включения мелко- и тонкозернистых доломитов, иногда рыхлых и пачкающих пальцы. Реже они образуют включения и ветвящиеся жилы в толще доломитов.

Доломиты

Представляют собой карбонатные породы, состоящие в основном из минерала — доломита. Чистый доломит соответствует формуле CaMg(CO₃)₂ и содержит 30,4% — CaO, 21,8% — MgO и 47,8% — СО₂ или 54,3% СаСО₃ и 45,7% MgCO₃. Весовое соотношение СаО:Mg — 1,39.

В доломитах обычно присутствует меньшее количество примесей обломочных частиц, чем в известняках. Характерно также присутствие минералов выпавших чисто химическим путем во время образования осадка или возникших во время его диагенеза (кальцит, гипс, ангидрит, целестин, родохрозит, магнезит, окислы железа, реже кремнезем в виде опала и халцедона, органическое вещество и пр.). В некоторых случаях наблюдается присутствие псевдоморфоз по кристаллам разнообразных солей.

По внешнему виду многие доломиты очень похожи на известняки, с которыми их сближают цвет и невозможность невооруженным глазом отличить кальцит от доломита в мелкокристаллическом состоянии.

Среди доломитов встречаются совершенно однородные разновидности от микрозернистых (фарфоровидных), иногда пачкающих руки и обладающих раковистым изломом, до мелко- и крупнозернистых разновидностей, сложенных из ромбоидов доломита примерно одной и той же величины (обычно 0,25-0,05 мм). Выщелоченные разновидности этих пород по своему внешнему виду несколько напоминают песчаники.

Для доломитов иногда типична кавернозность, в частности за счет выщелачивания раковин, пористость (в особенности в естественных обнажениях) и трещиноватость. Некоторые доломиты обладают способностью к самопроизвольному растрескиванию. Хорошо сохранившиеся органические остатки в доломитах встречаются редко. Окрашены доломиты большей частью в светлые оттенки желтоватого, розоватого, красноватого, зеленоватого и других тонов. Некоторые доломиты по своей окраске и блеску несколько напоминают перламутр.

Для доломитов характерна кристаллическая зернистая (мозаичная) структура, обычная также для известняков, и разного рода реликтовые структуры, вызванные замещением известковых органических остатков, оолитов или карбонатных обломков во время доломитизации. Наблюдается иногда оолитовая, а также инкрустационная структура, образованная в результате разнообразных полостей, обычно в рифовых массивах.

Для пород, переходных от известняков к доломитам, типична порфирообразная структура, когда на фоне мелкокристаллической кальцитовой массы присутствуют отдельные крупные ромбоэдры доломита.

Разновидности доломитов

По происхождению доломиты подразделяются на первично-осадочные, сингенетические, диагенетические и эпигенетические. Три первых типа часто объединены под названием первичных доломитов, а эпигенетические доломиты называют также  вторичными.

Первично-осадочные доломиты.

Эти доломиты возникали в морских заливах и лагунах с водой повышенной солености за счет непосредственного выпадения доломита из воды. Эти породы залегают в виде хорошо выдержанных пластов, в пределах которых иногда ясно выражена тонкая слоистость. Первичная кавернозность и пористость, так же как и органические остатки, отсутствуют. Часто наблюдается переслаивание подобных доломитов с гипсом. Контакты слоев ровные, слабоволнистые или постепенные. Иногда встречаются включения гипса или ангидрита.

Структура первично-осадочных доломитов равномерно микрозернистая. Преобладающий размер зерен ~ 0,01 мм. Кальцит встречается лишь в виде незначительной примеси. Иногда наблюдается окаменение, местами интенсивное.

Сингенетические и диагенетические доломиты.

К их числу относится преобладающая часть доломитов. Различить их можно не всегда. Они возникают за счет преобразования известкового ила.

Эти доломиты залегают в виде пластов и линзовидных залежей. Представляют собой крепкие с неровными, шероховатым изломом породы, обычно с неясной слоистостью. Структура сингенетических доломитов чаще равномерно микрозернистая. Для диагенетических более типична неравномерно зернистая (поперечники зерен их меняются от 0,1 до 0,01 мм). Характерна для диагенетических доломитов и неправильно ромбоэдрическая, или овальная форма зерен доломита, часто имеющих концентрически зональное строение. В центральной части зерен имеются темные пылевидные скопления.

В некоторых случаях происходит огипсование породы. При этом замещению гипсом легче всего подвергались наиболее проницаемые для растворов участки карбонатной породы (в частности, органические остатки), а также скопления пелитоморфного доломита.

Вторичные (эпигенетические) доломиты.

Этот тип доломитов образуется в процессе замещения при помощи растворов уже твердых известняков, вполне сформировавшихся как горные породы. Эпигенетические доломиты залегают обычно в виде линз среди неизменных известняков или содержат в себе участки остаточного известняка.

Эпигенетические доломиты характеризуются массивностью или неясной слоистостью, неравномерно-зернистой и неоднородной структурой. Они крупно- и неоднородно пористые. Рядом с участками, полностью доломитизированными, присутствуют участки, почти не затронутые этим процессом. Граница между такими участками извилистая, неровная и проходит иногда посредине раковин.

Мергели

Под мергелями понимаются породы, переходные между карбонатными и глинистыми, содержащие 25-95% CaCO₃. Наиболее карбонатные их разновидности (75-95% CaCO₃

www.bygeo.ru

Известняк что это такое: свойства и применение

Камень известняк является осадочной породой преимущественно биогенного происхождения, которая представлена в большом разнообразии форм и разновидностей. Из неё сложены многие горные массивы, коралловые рифы, известковые налёты, меловые обрывы и напластования в толще земной коры. Он образовывался в разные геологические эпохи и в разных условиях, что и привело к появлению стольких его разновидностей.

Какое вещество является основой известняка?

Основой известняка является одно и то же вещество – карбонат кальция (формула: CaCO3). Это значит, что, несмотря на изобилие форм и вариантов, у всех известняков имеется и много общего. Прежде всего, это способность постепенно растворяться в воде и кислотах, склонность к намоканию под действием влаги, гигроскопичность, относительная мягкость, благодаря чему он легко обрабатывается. При нагревании происходит разложение известнякана оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2). Реакция разложения известняка применяется при производствеизвести. Ещё одна отличительная особенность этого материала – биологическое происхождение большей части его массы, наличие отпечатков моллюсков и других живых существ, чьиосадки становились его частью

Возраст самых древних отложений составляет сотни миллионов лет. Основным местом его образования и накопления были днища морей и водоёмов.

Эта порода интересна ещё и тем, что под действием воды в ней образуются подземные пустоты и пещеры, многие из которых стали рекреационными объектами. Пещеры активно использовались древними людьми.

Свойства известняка

Физические свойства существенно зависят от его состава и структуры.Твёрдость сильно варьирует в зависимости от его разновидности. Рыхлые породы (например, ракушечник) имеют объёмную массу всего 800 кг/м3, тогда как у известняков с кристаллической структурой она может достигать 2900 кг/м3. Способность с сжимаемости зависит от пористости и составляет от 0,4 МПа до 300 МПа. Наименьшее сопротивление при сжатии характерно для ракушечника, а наибольшее – для породы кристаллического типа. При намокании она становится менее твёрдой, её прочность уменьшается. На одном и том же месторождении могут присутствовать известняки с различным показателем прочности. Для рыхлых пород типа ракушечника и мела характерны высокая истираемость и дробимость. В целом, эти показатели у известняка выше, чем, к примеру, у гранита или мрамора. Хрупкие известняки обладают меньшей морозостойкостью, плохо полируются, но зато легко пилятся и приобретают нужную форму. Более плотные варианты этой породы, напротив, хорошо полируются, но при этом тяжелее пилятся. У них и более высокая морозостойкость – от 300 до 400 циклов замерзания и последующего размораживания.

Разновидности известняка

Все известняки делятся по происхождению, цвету, химическому составу, физическим свойствам, строению, особенностям применения.

Чаще всего встречаются следующие цвета этой породы:

• Белый или сероватый. Таким цветом обладают химически чистые породы известняков, состоящие почти исключительно из карбоната кальция.
• Коричневые и жёлтые цвета обусловлены наличием соединений железа.
• Красный, розовый и бурый известняк получается при наличии примеси соединений марганца.
• Зелёный цвет этой породе придают остатки морских водорослей.
• Тёмные и чёрные цвета связаны с наличием в этой породе тяжёлых фракций углеводородов. Такие виды известняка встречаются очень редко.

По происхождению известняковые породы могут быть биогенными, хемогенными и вторичными.

По времени возникновения выделяют юрские, триасовые, меловые известняки и другие виды. Название известняка соответствует геологическому периоду, в пределах которого шло его образование. Так как природные условия в различные эпохи были различными, то и сами известняки получались не одинаковыми. Так же от времени возникновения зависит и состав отпечатков древних организмов, поскольку в разные геологические периоды преобладали разные виды живых существ.

Известняки классифицируются и по разновидностям. Часто встречаются следующие виды:

• Доломитизированные. Содержат существенную примесь оксида магния. При максимальном его содержании получаются доломиты.
• Коралловые. Образуются в современных тёплых морях и составляют основу коралловых рифов. Имеют пористую консистенцию.
• Глинистые. В составе таких пород имеется существенная примесь глины. При её увеличении образуется мергель.
• Мраморированные. Относительно плотные известняки светлого или серо-голубого цвета. Так же могут содержать окаменелости.

По особенностям применения известняки делят на строительные (облицовочные) и флюсовые. Первые используются в строительстве домов и облицовочных работах. Вторые – в металлургическом производстве.

Где добывается известняк

Данная порода имеет практически повсеместное распространение, а запасы этого полезного ископаемого огромны и никогда не будут исчерпаны. Добывают её открытым способом на карьерах. Для этой цели привлекается тяжёлая техника; может использоваться метод подрыва пласта. Огромные напластования известняка имеются в Северной Америке, в Европе и в России. В нашей стране более богата им западная часть. В частности, хребты Кавказских гор нередко целиком сложены из этой породы. Большое количество месторождений имеется и в центре Европейской части России: Московской, Тульской, Воронежской, Белгородской и других областях. Крупные месторождения известняка разрабатываются на востоке Украины (Донбасс). В Крыму имеются месторождения редких известняков.

Как применяется известняк

Эта порода широко применяется в различных областях:

• Строительство и облицовка. Известняк в строительстве используют при производстве смесей, цемента, извести, а так же для облицовки стен, лестниц, балконов, каминов, полов (отделочные плиты и т. д.).
• Дорожное строительство. Используется кусковой материал для создания насыпей, уплотнения грунта. Предпочтение отдаётся материалам с более высокой насыпной плотностью. Обычно она увеличивается при уменьшении размерачастиц.
• В металлургической промышленности. Добавление известняка улучшает и облегчает процесс выплавки металлов, создания сплавов.
• При изготовлении термостойкого стекла.
• В химической промышленности: производство резины, соды, лаков и красок.
• В качестве фильтрующего материала для очистки воды и в пищевой промышленности.
• При других видах производства: изготовление минеральных удобрений, мыла, полиграфической продукции.

1nerudnyi.ru

XuMuK.ru — ИЗВЕСТНЯК — Химическая энциклопедия

ИЗВЕСТНЯК, наиб. распространенная осадочная карбонатная горная порода, состоящая гл. обр. из кальцита СаСО3. Составляет 12% от всей массы осадочных пород. Хим. состав чистого известняка близок к кальциту (СаО 56%, СО2 44,0%). В состав карбонатной части известняка входят также доломит CaMg(CO3)2, FeCO3 и МnСО3 (менее 1%), некарбонатные примеси — глинистые алюмосиликаты и минералы кремнезема (опал, халцедон, кварц), в небольших кол-вах оксиды, гидроксиды и сульфиды Fe, Са3(РО4)2, CaSO4, орг. в-во. Пром. классификация известняков построена на соотношениях содержаний кальцита и главных примесей, доломита и глинистого в-ва, кол-ва к-рых могут варьировать непрерывно вплоть до полного преобладания. К известнякам принято относить породы с содержанием кальцита не менее 50%. По структуре агрегатов кальцита различают известняки кристаллические (хемогенные), биогенные (сложенные скелетами известковых организмов, напр., мел, состоящий из мелких обломков и целых известковых скелетов микроорганизмов) и обломочные (смешанные структуры, напр., мергель, состоящий из кальцита, доломита и глинистого материала). Цвет известняков преим. белый, светло-серый, желтоватый; примеси могут окрашивать его в бурый, красный, зеленый или черный цвета; карбонатная составляющая раств. в слабых к-тах; плотн. 2700-2900 кг/м3; предел прочности при сжатии от 0,4 до 300 МПа; т. разл. 825-920°С. Известняк образуется в осн. в бассейнах нормальной солености на небольшой глубине, слагает мощные толщи в отложениях разного возраста. На территории СССР широко распространен на Восточно-Европейской (Русской) платформе и во всех горных сооружениях. Известняк — важнейший строит. материал, главный компонент в произ-ве извести и цемента; в металлургии служит флюсом, используется в произ-ве соды, Са и СаС2, стекла, сахара, целлюлозы. Его применяют при очистке нефтепродуктов, при изготовлении красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, минер. ваты, для очистки тканей и обработки кожи, известковании почвы (см. Известковые удобрения). === Исп. литература для статьи «ИЗВЕСТНЯК»: Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 10. Известняк, 2 изд., М., 1961; Карбонатные породы, пер. с англ., т. 2, М., 1971. П. П. Смолин. Страница «ИЗВЕСТНЯК» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

www.xumuk.ru