Известняк – это порода, образованная в результате отложений карбонатного материала с последующим изменением под воздействием факторов, способствующих цементации и перекристаллизации. Отличные технические параметры породы позволяют применять ее во многих сферах производства, строительства, металлургии.

Характеристика известняка и сферы его применения
Известняк – это порода, образованная в результате отложений карбонатного материала с последующим изменением под воздействием факторов, способствующих цементации и перекристаллизации

Условия формирования карбонатных отложений

Камень известняк представляет собой минеральное образование, сформированное в результате осаждения скелетных остатков биологических организмов и состоящее преимущественно из кальцита и частично арагонита. Химический состав известняка близок к кальциту.

В осадочных породах распространен карбонатный материал различного происхождения. Аналогично кварцевому компоненту, в отложениях присутствуют обломки известняка, который является продуктом разрушения сложившихся отложений.

Типичный привнесенный в отложения известняковый материал входит в состав базальных и карбонатных конгломератов. Значительно чаще встречаются известняковые песчаники, брекчии, состоящие из обломков материала, не подвергшегося обработке в результате переноса на расстояние с помощью ветра и воды.

Этот факт позволяет допустить их образование в условиях мелководья, в котором ряд участков морского дна поднимался выше уровня воды и разрушался в результате абразивных процессов.

Можно предположить, что в таких условиях сформировался известняк ракушечник. Именно этот вид осадочной породы представлен целыми остатками организмов и их обломками.

Характеристика известняка и сферы его применения

Многие органогенно-обломочные известняковые породы представлены продуктами сортировки еще не окаменевших остатков мелководных осадков. Этот тип накоплений формирует группу органогенных образований.

Если биогермы (кораллы, формирующие известковые образования) сразу формируют затверделые отложения, то затвердевание известковых отложений связано с дополнительными химическими преобразованиями карбонатной части осадков.

Иногда известняки отличаются особой губчатой структурой, образованной за счет доломитизации. Такая горная порода рифовых массивов содержит нефть.

Известняк (видео)

Типы образований

Хемогенные образования (породы, сформированные без участия биологических процессов) подразделяются на типы в зависимости от структуры породы и размера зерен карбонатного обломочного материала и определяют характер формирования породы и происхождение известняка.

Микрозернистая порода представлена результатом жизнедеятельности микроорганизмов и является продуктом переработки ими нитрата кальция в карбонатное соединение.

Белый известняк, представляющий собой массу микрозернистого карбонатного материала, обычно не сложен исключительно хемогенным осадком. Как показывает детальное изучение пишущего мела под микроскопом, микрозернистая часть карбонатного соединения кальция (формула известняка CaCO3) содержит остатки скелетов микроскопических организмов кокколитофорид.

Второй тип образований представлен известковыми корками и характерными инкрустациями. Отложения формировались непосредственно на дне осадочного бассейна, равномерно распределяясь на окаменелом осадке.

Характеристика известняка и сферы его применения
Белый известняк, представляющий собой массу микрозернистого карбонатного материала, обычно не сложен исключительно хемогенным осадком

Благоприятные условия формирования на дне мелководных участков могли быть пригодными для непосредственного выделения карбоната кальция и отличаться повышенным температурным градиентом.

Читайте также:  Удивительный камень малахит

Среди гемогенных образований, отличных от коралловых рифов, находятся концентрические оолиты, формирующие особый тип отложений. В составе ядер образований находятся карбонатные или другого состава песчаники, фораминиферы.

Перекристаллизация осадка, происходящая в рифовых известняках, связана с укрупняющимися инкрустациями минерала в условиях дополнительного выпадения осадка в верхние части ила.

Процессу могут способствовать условия обмеления, если они приводят к увеличению температуры воды и изменению уровня нейтральной среды в сторону повышения. Степень кристаллизации отличает или сближает последовательно сменяющиеся слои известняковых осадков.

Полная перекристаллизация отложений с уничтожением цементируемого материала полностью стирает разницу между осколочным материалом и цементом. Примером отложений такого типа является мраморизованный известняк.

Неравномерность развития кристаллизационных процессов в горной породе определяет крупнозернистую структуру отложений.

Галерея: минерал известняк (25 фото)

Технические параметры известняка

У доломитов и известняков с содержанием карбоната магния большая твердость. Они труднее поддаются механическому воздействию.

Природный известняк отличается прочностью, твердостью. При дроблении образует неровный излом. В воде не размокает. Физические свойства породы позволяют ее использовать в строительстве.

Обычно карбонатное соединение белого, серого цвета. Но в зависимости от присутствия примесей меняется внешняя окраска и техническая характеристика известняка. Содержащиеся в образовании минералы не только меняют цвет, но и влияют на прочность, устойчивость и определяют сферу применения.

Углистое вещество окрашивает породу в черный цвет, желтую окраску определяет присутствие гидроокислов железа, а зеленоватую – глауконит.

Описание технических параметров материала содержится в паспорте месторождения. Информация, собранная в документе, полностью отражает свойства породы и ее соответствие государственным стандартам, регламентируемым законодательно.

Структура известняка позволяет выделять виды горной породы. Текстура минерального образования однородная, иногда присутствуют поры и каверны (пустоты).

Характеристика известняка и сферы его применения

Чем характеризуются образования

Среди карбонатных отложений различают такие виды известняков:

  • плотные карбонаты (отличаются однородной структурой);
  • оолитовые образования сферической формы;
  • туфы – образования с крупными порами, отличающиеся прочностью и легко поддающиеся обработке (полировке, шлифовке);
  • травертин – натечные образования;
  • глинистые и битуминозные известняки.

Коралловый известняк в отложениях дополнен примесью раковин фораминифер и моллюсков, панцирей иглокожих. Порода, слагающая современные рифы, отличается твердой пористой структурой и состоит из скелетов колоний полипов.

Путиловский известняк известен как основной строительный материал, использованный при проведении строительства города Санкт-Петербурга. Название породы связано с Путиловским месторождением, находящимся поблизости.

Плотность известняка средняя, он не разрушается под воздействием ударных нагрузок, отличается устойчивостью к истиранию, агрессивной кислой среде и солям. В нем присутствуют мелкие пустоты, образованные в результате выщелачивания породы.

Читайте также:  Особенности аргиллита

Цвет известняка серый, чередующийся с темно-серой окраской. Кристаллическое минеральное образование органогенного происхождения содержит доломит (2-25 %), зерна глауконита (до 20 %), фосфаты (2-3 %), зерна силикатного соединения (кварца).

Из-за внешней схожести известняк часто принимают за мрамор. Различие между породами состоит в форме их образования. Например, черный мрамор Порторо, из которого создают скульптуры, представляет собой осадочную породу. Структура известняка отличается от мрамора.

Образование мрамора происходит в процессе метаморфических изменений и перекристаллизации породы. В нем не содержится никаких следов окаменелостей.

Если процесс преобразования не завершен, то в результате возникает мраморный известняк. Именно эта порода содержит белые кальцитовые включения биогермов (кораллов), раковин, обломков скелетов других морских жителей.

Петрографическое и минералогическое определение породы – «мраморовидный известняк». В литературе по инженерной геологии в разделе, посвященном классификации типов горных пород, не полностью преобразованный известняк называется мрамором.

Доломитизированный известняк – это осадочная горная порода серого и темно-серого цвета, состав которой формируют кальцит и доломит. Минеральный состав образований формируют включения гипса, ангидрита и кремния, полевых шпатов, пирита, глинистого вещества и реликтов флоры (синие водоросли).

Прочность известняка, в состав которого входит карбонат магния (около 40 %), при сжатии составляет 400-1300 кгс/см², твердость доломитов по шкале Мооса – 3,5-4,5.

Процесс скола натурального камня (видео)

Применение горной породы

Известняк в строительстве используют в качестве сырья при формировании дорожного полотна, изготовления извести и производства цемента.

Он применяется в качестве материала для отделочных работ. Легкость обработки, мягкость, разнообразная цветовая гамма позволяют применять его для отделки помещений, создания архитектурных сооружений, предметов декора.

Щебень и крошка известняка используются в качестве наполнителя бетона. Но в качестве материала для формирования фундамента и основания зданий и сооружений лучше использовать песчаник, потому что известковый камень не отличается устойчивостью к воздействию воды.

Применяется известняк в качестве удобрения, предварительно его нужно измельчить до состояния муки. Как и другие удобрения, в состав которых входит магний, доломит оказывает положительное влияние на почву легкого механического состава. Его применение повышает урожайность технических культур (кукурузы, сахарной свеклы), бобовых, картофеля.

Известняк с содержанием доломита не используется для производства портландцемента. При обжиге породы, в состав которой входит не больше 8 % глинистых примесей, до полного выделения углекислого газа, получают строительный материал (известь).

Характеристика известняка и сферы его применения
Известняк в строительстве используют в качестве сырья при формировании дорожного полотна, изготовления извести и производства цемента

Свойства известняка приобретать при обработке гладкую поверхность используются в литографии для печатания разноцветных марок, рисунков, карт. Для этого на отшлифованную пластину однородного и плотного известняка наносится исходное изображение с помощью специального карандаша или жирной туши.

Читайте также:  Магические и целебные свойства беломорита

Производство сахара связано с использованием извести как сорбирующего материала. Из известняка изготовляют абразивные материалы, зубной порошок, краски, минеральную вату.

Порода применяется в качестве наполнителя в производстве стекла. Минеральная добавка улучшает качество продукции, придает прочность и устойчивость к температурным колебаниям.

Флюсовый известняк и доломит применяется в черной металлургии. Его использование обусловлено химическим составом основной породы, содержащей оксиды кальция, железа, магния.

Флюсующая добавка предназначена для извлечения из породы, не содержащей ценного компонента и вредных примесей, расплава. Именно эти минеральные образования применяются в производстве и отвечают основному требованию низким содержанием серы, фосфора, глинозема, силикатных соединений и кремнезема.

Использование карбонатного соединения способствует понижению температурного градиента плавления руды и разжижению шлаков. Применение известняка в форме наполнителя некоторых сортов бумаги позволяет снизить себестоимость продукции, сохраняя основные параметры качества.

Месторождения карбонатных пород

Работы по подготовке и разработке залежей выполняются в такой последовательности:

  • расчистка территории от верхнего плодородного слоя с последующим его складированием с целью рекультивации земель;
  • перемещение с помощью электрических экскаваторов глинистого слоя;
  • выборка некондиционного сырья;
  • очистка доступа к известняку;
  • проведение взрывных работ;
  • загрузка сырья;
  • очистка территории и перевозка отходов в отвалы.

Твердый слой известняка, не подвергшийся воздействию взрыва, бурят и закладывают взрывчатые материалы для повторной работы. Для бурения используют электрические установки, позволяющие проделать отверстие в породе на глубину до 24 м и диаметром 16 мм.

Расстояние между скважинами, вытянутыми в линию, 5 м. В качестве детонаторов используют тротил. Для одного взрыва бурят около 30 отверстий.

Карбонатное соединение не является редкостью, а месторождения можно найти по всему миру. Добыча известняка проводится открытым (карьерным) способом.

Работы, связанные с эксплуатацией месторождения, требуют соблюдения техники безопасности со взрывчатыми веществами. Необходимо придерживаться регламентированных норм выполнения погрузочных и разгрузочных работ, формирования отвалов.

Месторождения известняка в России находятся почти в каждом уголке страны (Воронежской, Архангельской, Белгородской, Вологодской областях, Сибири).

Месторождения карбонатного соединения в РФ находятся на территории различных городов, и Краснодарский край не исключение. В прибрежных зонах проводят добычу сырья, отличающегося высокой прочностью и разнообразием текстур.

Разработка залежей тесно связана с потребностями производства и строительства. Добываемый материал экономически не выгодно перевозить на большие расстояния, поэтому обычно карьеры расположены вблизи промышленных объектов, занимающихся переработкой рудного сырья, строительством, производством цемента.

Залежи, где добывают известняк, зачастую граничат с пластами глины или песка. Но наличие небольших трещин в основной породе помогает ускорить процесс извлечения материала.