Известняк – виды, свойства, добыча, область применения

Виды известняков

По структуре камень делится на такие виды:

  • Кристаллический – плотный минерал, по своей структуре близкий к мрамору. Хорошо полируется за счет мелких пор, морозоустойчив.
  • Органогенно-обломочный – это всем известный ракушечник, состоящий из остатков морских организмов. Хорошо обрабатывается (пилится, обтесывается), имеет большую пористость. К этому виду также относят рифовый известняк, крайне богатый на остатки морской фауны, и обычный мел – слабосцементированную карбонатную породу (фактически, затвердевший ил теплых морей).
  • Обломочно-кристаллический – органогенный детрит, образованный из фрагментов растений, раковин и скелетов животных. Несмотря на мелкие поры, имеет малую прочность и высокую степень водопоглощения.
  • Натечный (известковый туф) – формируется в стоячих и проточных подземных водоемах из нерастворимой соли, которая под давлением уплотняется. Камень из стоячих водоемов более плотный, из проточных – пористый и хрупкий.

По происхождению камень делится на:

  • Биогенный – это отложения карбонатных остатков морских организмов с небольшой долей карбонатного цемента.
  • Хемогенный – образуется в соленой воде или подземных источниках (тот самый туф) путем осаждения извести.
  • Обломочный – образуется из угловато-окатанных обломков известняковых пород в ходе их раздробления и смыва.
  • Смешанный – следствие одновременного протекания нескольких процессов, в ходе которых формируются карбонатные материалы.

Под воздействием высоких температур и давлений известковая порода постепенно уплотняется и становится более твердой, а ее зернистость уменьшается. В результате получается мрамор – по сути, метаморфизированный известняк с плотной кристаллической структурой. Резкого фазового перехода не происходит, мрамор формируется постепенно, поэтому в природе встречаются промежуточные варианты (например, мраморизированный известняк, одновременно плотный и легко поддающийся резке).

Доломит

Название по имени французского минералога Доломье; группа – скальные; тип по вещественному составу – карбонатные.Цвет: белый, серый, часто желтоватый.Стр.: средне-, мелкозернистая, иногда скрытокристаллическая (похожая на фарфор).Текст.: однородная, реже пятнистая и узорчатая.Мин. состав: состоит из доломита (реакция с соляной кислотой в порошке), часто отмечается присутствие кальцита, ангидрита, глинистых минералов.Отл. признаки: черта белая, стекло не царапает; реагирует с холодной соляной кислотой в порошке – отличие от известняков, мергелей, ангидритов.

Происхождение: одна из точек зрения на происхождение – это органогенные известняки, которые при уплотнении постепенно превращались в доломит при воздействии магнезиальных растворов.Применение: прочные доломиты применяются как щебень в дорожном строительстве и как ценный строительный материал, сырьё для изготовления огнеупорных кирпичей; при использовании в качестве основания и как среды при строительстве инженерных сооружений очень опасен, так как растворяется подземными водами с образованием каверн, пустот и пещер (карстообразование).

Известняк

Название от слова известь; группа – скальные; тип по вещественному составу – карбонатные.Цвет: разнообразный, от чисто белого до чёрного.Стр.: скрытокристаллическая, иногда обломочная, органогенная.Текст.: однородная, тонкослоистая, пористая.Отл.: признаки: стекло не царапает – отличие от опок; реакция с соляной кислотой в куске – отличие от доломитов; реакция с соляной кислотой в куске без бурого налёта в месте реакции (остатки непрореагировавших глинистых минералов) – отличие от мергелей; реакция с соляной кислотой в куске и отсутствии обломков в образце – отличие от карбонатных брекчий и конгломератов.

Происхождение: по условиям образования могут быть – химические, такие как известняк оолитовый, известняк плотный (образуются из перенасыщенных растворов); органогенные, такие как известняк-ракушечник, мел, известняк коралловый (образуются при цементации отложений из раковин, скелетов кораллов, организмов); смешанные, такие как известняки глинистые (образуются из перенасыщенных растворов при выпадении в осадок кальцита вместе с глинистыми минералами), битуминизированные (пропитанные битумом) и др.

Применение: является ценным строительным материалом; прочные известняки используются как строительный камень в гражданском строительстве и как щебень в дорожном строительстве; известковый туф (травертин) используется в качестве теплоизоляционного, отделочного, декоративного материала; известняк используется в больших количествах как сырьё для получения цемента и строительной извести; при использовании в качестве основания и как среды при строительстве инженерных сооружений очень опасен, так как растворяется подземными водами с образованием каверн, пустот и пещер (карстообразование).

Предлагаем ознакомиться  Крапива для волос: 15 рецептов отваров, масок и настоек, польза и свойства

Выделяют следующие разновидности:известняк плотный – отличается однородным, плотным сложением;известняк оолитовый – состоит из концентрических, скорлуповатых шариков (оолитов) углекислой извести, сцементированных известково-глинистым цементом;известняк-ракушечник – состоит из раковин моллюсков и остатков мелких морских животных, пористый;известняк коралловый – состоит из коралловых полипов, однородный;известковый туф – крупнопористый известняк, из которого выделяют как его разновидность тонкозернистый, прочный, поддающийся шлифовке и полировке травертин;мел – пористый известняк, морского происхождения, состоящий из мельчайших, не видимых глазом раковин, панцирей микроскопических водорослей; агрегаты землистые, пачкает руки;известняки глинистые, битуминозные и другие выделяют по составу примесей, условиям образования и др.

Использование известняка

Известняк – универсальный материал, нашедший применение в производстве, сельском хозяйстве, строительстве, дизайне помещений. Сфера применения камня различается в зависимости от его происхождения, физических характеристик, состава. Основные области использования известкового камня:

  • Строительство. Прочности некоторых сортов известняка хватает, чтобы возводить из них малоэтажные здания, но в большинстве случаев материал используется в качестве облицовки. Из него делают стеновые панели, облицовочные плиты, декоративные элементы – колонны, пилястры, барельефы. Камень мелких фракций используют в качестве щебня при производстве бетона, крупных – для обустройства оснований автомобильных дорог и гидротехнических сооружений. Бутовый камень (крупные обломки размером до 500 мм) подходит для фундаментных работ.
  • Отделка и облицовка. Известняк – популярный фасадный материал, хорошо противостоящий российским климатическим условиям. Тонкие срезы износостойкого камня – готовый материал для укладки садовых дорожек и тротуаров.
  • Дизайн помещений. Мраморизированный известняк редких оттенков используется для отделки стен, лестниц, пола, изготовления кухонных столешниц, подоконников, барных стоек. Камень изысканных цветов подходит для создания каминных порталов, журнальных столиков, декоративных колонн. В среде дизайнеров особенно ценится слоистый камень с ярко-выраженным рельефом.
  • Производство отделочных материалов. На основе известняка делают белила, краску, шпатлевку.
  • Изготовление цемента. Карбонатные компоненты в сырьевой смеси при производстве цемента могут достигать 80% от общего объема сырья. Наряду с известняком в цемент добавляют глину, шлак, корректирующие добавки.
  • Химическая промышленность. Материал используется в технологиях производства пластика, резины, фармацевтических препаратов.
  • Производство сахара, стекла, соды. Здесь минерал используется в качестве дополнительного сырья. Например, в производстве сахара используется известь, получаемая путем обжига карбонатных пород.
  • Металлургия. Известняк – незаменимый компонент при выплавке металлов. Известняковый флюс снижает температуру плавления и облегчает отделение металла от пустой породы. Используется с рудами, богатыми кремнеземом и глиноземом.

Кроме этого, известняк активно используется в качестве компонента зубных паст и кремов для обуви, в производстве фильтров и минеральных удобрений. Минерал также применяется в производстве бумаги – из одной тонны материала можно получить порядка 800 кг готовой продукции. Некоторые виды известняка применяются в производстве абразивных материалов для тонкой шлифовки, а в сельском хозяйстве его используют в качестве минеральной добавки для скота и птицы.

Известняк важен не только для отделки зданий и интерьеров. Он незаменим в создании цемента, а также находит применение в других отраслях промышленности, таких как очистка сахара, производство стекла. Когда известняк нагрет, он используется в производстве железа и стали, а также глинозема и магнезии.

Также известняк помогает очистить питьевую воду. Фермеры часто используют удобрение, которое содержит дробленый известняк на зерновых культурах. Известняк в смеси – источник питательных веществ и нейтрализатор кислотности почвы. Порошкообразный известняк используется, чтобы удалить примеси из литых металлов.

Конгломерат

Название от латинского “конгломеро”, скопившийся, собранный; группа – скальные; тип по вещественному составу – силикатные.Цвет: различный, зависит от цвета обломков и цемента.Стр.: крупнообломочная (псефитовая), из окатанных обломков размером от 2 до 200 и более мм.

Текст.: однородная.Мин. состав: разнообразный, определяется вещественным составом обломков (минералов, горных пород); визуально в образцах трудноопределим.Отл. признаки: окатанные обломки в образце – отличие от брекчий; в образце больше обломков, чем скрепляющего их цемента – отличие от туфов; реагирует с соляной кислотой, в образце видны обломки и скрепляющий их цемент (возможно карбонатного состава) – отличие от известняков и мергелей.

Выделяют как разновидности:гравелиты – конгломераты с преобладанием окатанных обломков размером от 2 до 10 мм (гравий);конгломераты карбонатные (известковые) – образуются из окатанных обломков грунтов карбонатного состава.

Предлагаем ознакомиться  Фуксия — размножение черенками в домашних условиях

Мергель

Немецкое название, объединяет осадочные породы, состоящие из глины и карбонатов, точное название определяется соотношением глинистых частиц, доломита и известняка; группа – полускальные; тип повещественному составу – карбонатные.Цвет: светло-серый, серый, тёмно-серый, бурый, чёрный (определяется цветом глинистого вещества).Стр.: скрытокристаллическая, тонкозернистая.

Текст.: однородная, слоистая.Мин. состав: состоит из кальцита до 50 %, иногда доломита и глинистых минералов (реагирует с соляной кислотой в куске).Отл. признаки: издает запах глины при увлажнении дыханием; прилипает к языку; иногда в образцах видны остатки флоры и фауны, обломки горных пород; наличие окислов и гидроокислов железа обнаруживается пожёлтой, коричневой, бурой окраске; грязно-бурый налёт в месте реакции с соляной кислотой – отличие от известняков, мела; стекло не царапает, реагирует с соляной кислотой – отличие от опок, аргиллитов, алевролитов.

Происхождение: образуется при выпадении в осадок минералов кальцита и глинистых частиц или смеси глинистых частиц с продуктами истирания раковин в морях и озёрах.Применение: мергели являются ценным сырьем для получения цемента; при применении мергеля как материала для насыпей автомобильных дорог и подсыпок возникает необходимость в его экспериментальной проверке на пригодность, так как он легко выветривается, растрескивается, разрыхляется и распадается на угловатую щебенку и дресву (оправдывает свое старое название – рухляк); при использовании в качестве основания и как среды при строительстве инженерных сооружений очень опасен, так как растворяется подземными водами с образованием каверн, пустот и пещер (карстообразование).

Выделяют как разновидность мергель глинистый, мергель с содержанием глинистых минералов от 50 до 70 %.

Месторождения

Самое знаменитое российское месторождение известняка находится близ села Мячково, построенного близ впадения Пахры в Москву-реку. Белый камень мячковского месторождения создал славу белокаменного столичного города. Прочность местных известняков такова, что из отдельных разновидностей породы производились жернова для мельниц и мостовой камень.

Одно из крупнейших в Европе месторождений известняка и доломита находится на Украине, в Еленовке Донецкой области. Разработка еленовских залежей ведется всего полтора века, что для известняковых копей – детский возраст. Наиболее древние известняковые карьеры успешно эксплуатируются по нескольку тысяч лет.

Опока

Название польское, так называют пористые кремнистые горные породы; группа – полускальные; тип по вещественному составу – кремнистые.Цвет: серовато-белый, жёлтоватый или жёлто-коричневый, до черного.Стр.: скрытокристаллическая, тонкозернистаяТекст.: однородная.Мин. состав: состоит из минерала опала, сцементированного кремнезёмом (царапает стекло), в качестве примесей возможно присутствие глинистых минералов, кварца, остатков микроорганизмов.Отл. признаки: лёгкая, при ударе колется на остроугольные обломки с раковистым изломом, прилипает к языку; царапает стекло, не реагирует с соляной кислотой – отличие от известняков, мергелей, доломитов; плотная легкая горная порода, почти не пачкает руки – отличие от трепелов, диатомитов; относительно лёгкая, часто более светлая – отличие от аргиллитов, алевролитов; при трении обломков образца горной породы друг о друга зерна не выкрашиваются – отличие от песчаников.

Песчаник

Название как производное от песка; группа – скальные и полускальные; тип по вещественному составу – силикатные.Цвет: различный, зависит от цвета цемента и зёрен минералов, слагающих грунт.Стр.: мелкообломочная (псаммитовая) – состоит в основном из частиц песчаной фракции размером от 0.05 до 2 мм.

Текст.: однородная, слоистая, пористая.Мин. состав: состоит из кварца, полевого шпата, слюд, глауконита, при этом любой из них может преобладать над другими и определять свойства песчаника; часто наблюдается присутствие рудных минералов (магнетита, гематита, лимонита), глинистых и других минералов.Отл. признаки: в любом песчанике всегда видны песчаные частицы размером от 0.

05 до 2 мм – отличие от брекчий, конгломератов, гравелитов, алевролитов, аргиллитов; в образце видны зерна примерно одинаковогоразмера и формы – отличие от туфов вулканических, туффитов; при трении обломков друг о друга выкрашиваются зерна – отличие от кварцитов и опок.Происхождение: образуется при цементации песчаных отложений различного происхождения и условий образования.

Применение: при использовании в строительстве необходима специальная проверка песчаника на его пригодность как материала в соответствии с требованиями гос. стандарта; в строительстве используется как строительный и облицовочный камень; в дорожном строительстве применяется в качестве щебня.

Предлагаем ознакомиться  Настойка водяного перца: от чего помогает и как ее правильно принимать

По преимущественному содержанию основных минералов выделяют разновидности:песчаник кварцевый – состоит из кварца (блеск округлых выпуклых зёрен от стеклянного до жирного, царапает стекло с характерным треском);песчаник слюдистый – состоит преимущественно из мелких чешуек слюд;песчаник глауконитовый – состоит преимущественно из зерен зелёного, синевато-зелёного минерала глауконита, в состав которого входят соединения меди;песчаник аркозовый – состоит из полевых шпатов и кварца (блеск матовый из-за преобладания полевого шпата);песчаник глинистый (граувакка) – состоит из различных минералов и обломков; зёрна, как правило, имеют размер менее 1 мм; цвет тёмно-серый с зеленоватыми оттенками; текстура однородная, часто слоистая; при движении пальцев по образцу зерна частицы выкрашиваются;песчаник битуминозный – песчаник с цементом на битумной основе (черная окраска);песчаник известковистый – песчаник с цементом на карбонатной основе (реагирует с соляной кислотой, видны песчаные частицы, царапающие стекло – отличие от известняков, мергелей);песчаник кремнистый – песчаник с цементом на основе кремнезёма (очень прочный, с поверхности гладкий, царапает стекло и поэтому является переходным к кварцитам грунтом);песчаник железистый – песчаник с цементом на основе окислов и гидроокислов железа (отличается окраской – желтой, коричневой, бурой и красной в разводах);песчаник гипсовый – песчаник с цементом на основе гипса (цемент мягкий – царапается ногтем).

Разновидности

Известняку характерны различные примеси и в зависимости от них он имеет различные названия – разновидности.

Мел – мягкий известняк белого цвета – используется не только для рисования на асфальте, изготовления отделочных составов и зубного порошка, но и для производства высокосортной бумаги. Кроме того, без мела – основного материала покрытия сварочных электродов – резко затруднилось бы создание металлических конструкций. Не обходятся без мела ни резиновое, ни кабельное производство.

Полиграфистам известен литографический известняк – камень, физические свойства которого позволяют создавать на известняке высокохудожественные гравюры.

Известняк и доломит находят применение в металлургии. В теплотехнике лучшим изолирующим материалом считается известняковая минеральная вата. Даже пищевая промышленность, особенно производство сахара, нуждается в этом камне! Сорбирующие свойства находят спрос и в химической индустрии.

Свойства известняка

Свойства камня разнятся в зависимости от источника происхождения и напрямую зависят от структуры материала. Даже в одном месторождении могут встречаться залежи с различной плотностью, объемной массой и прочностью. Более плотные кристаллические породы хорошо полируются, пористые (например, ракушечник) – легко пилятся и обтесываются.

Физические характеристики материала:

  • Плотность – 2700-2900 кг/м³.
  • Объемная масса – от 800 кг/м³ (ракушечник) до 2800 кг/м³ (мраморизированные породы).
  • Твердость по шкале Мооса – 3.
  • Предел прочности при сжатии – от 0,4 МПа (ракушечник) до 300 МПа (кристаллический).

Основа известняка – карбонат кальция (50-95%). Остальное – это кварц, доломит, полевой шпат и другие минералы (5-50%). Именно из-за наличия в составе минералов камень имеет различные оттенки. Цвет известняка преимущественно белый, но в природе в обилии встречаются породы светло-серого, светло-желтого, красноватого, зеленого, бурого оттенка.

Физически и химически камень-известняк не слишком устойчив. Он растворяется в воде (пусть и медленно), поэтому при использовании камня в отделочных работах он обрабатывается водоотталкивающими составами. Особенно уязвим минерал к воздействию кислот (в частности, уксусной, серной, соляной), причем реакция протекает бурно и быстро, с образованием углекислого газа.

Туф известковый

См. известняк.

Туф кремнистый

Название от итальянского «туфо»; подгруппа скальные; тип по вещественному составу – кремнистые.Цвет.: в целом светлые; окраска меняется по образцу.Стр.: скрытокристаллическая.Текст.: однородная, часто неяснослоистая, пёстрая.Мин. состав: состоит из кремнистых соединений (стекло царапает).Отл. признаки: плотный, неяснослоистый с кавернами; с соляной кислотой не реагирует, стекло царапает – отличие от туфов известковых.

Происхождение: образуется на суше и в море из кремнезёма при вулканических извержениях, а также при осаждении кремнезёма в пределах горячих источников минерализованных подземных вод.Применение: в строительстве используется как строительный камень, иногда как декоративный, а чаще как поделочный камень (полосчатые, узорчатые разности).

Оцените статью
Ключ к успеху
Adblock detector