Из чего сделан известняк

Известняк: происхождение, физические характеристики, химический состав и формула. Разновидности породы. Где добывают и используют минерал: от строительства до металлургии.

ИЗВЕСТНЯ́К

ИЗВЕСТНЯ́К, оса­доч­ная (эк­зо­ген­ная) гор­ная по­ро­да, боль­ше чем на­по­ло­ви­ну со­стоя­щая из каль­ци­та или ара­го­ни­та. Ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны как чис­тые И. (95–100% CaCO3, по др. клас­си­фи­ка­циям, 90–100%), так и сме­шан­ные: гли­ни­стые и силь­но гли­ни­стые И. (5–25 и 25–50% при­ме­си гли­ни­стых ми­не­ра­лов со­от­вет­ст­вен­но); пес­ча­ни­стые и пес­ча­ные И. (5–25 и 25–50% пес­ча­ной при­ме­си); крем­ни­стые и силь­но крем­ни­стые, или крем­нё­вые, И. (5–25 и 25–50% опа­ло­вой или хал­це­до­но­вой при­ме­си); до­ло­ми­ти­стые и до­ло­ми­то­вые И. (5–25 и 25–50% при­ме­си до­ло­ми­та) и др. Цвет И. пре­им. бе­лый; разл. при­ме­си ок­ра­ши­ва­ют их в кре­мо­вый, жёл­тый, бу­ро­ва­тый, крас­но­ва­тый, тём­но-се­рый, чёр­ный цвет. В на­зва­нии И. от­ра­жа­ют осо­бен­но­сти их со­ста­ва и строе­ния. По раз­ме­ру сла­гаю­щих зё­рен раз­ли­ча­ют ви­зу­аль­но не­зер­ни­стые – крип­то­мер­ные (пе­ли­то­морф­ные), и ви­зу­аль­но зер­ни­стые – фа­не­ро­мер­ные (яс­но­зер­ни­стые) И. Крип­то­мер­ные (пе­ли­то­морф­ные) И. со­сто­ят из зё­рен раз­ме­ром ме­нее 0,05 мм. В них обыч­ны пор­фи­ро­вид­ные вклю­че­ния – ра­ко­ви­ны, об­лом­ки био­ске­ле­тов, сфе­ро­аг­ре­га­ты, кварц и др. При мик­ро­ско­пич. рас­смот­ре­нии со­от­вет­ст­вен­но фор­ме сла­гаю­щих час­тиц под­раз­де­ля­ют­ся на мик­ро­био­морф­ные, мик­ро­сфе­ро­аг­ре­гат­ные, мик­ро­об­ло­моч­ные и мик­ри­то­вые. Мик­ро­био­морф­ные И. об­ра­зо­ва­ны ске­лет­ны­ми ос­тат­ка­ми на­но­планк­то­на, кок­ко­ли­то­фо­рид (напр., пис­чий мел ), фо­ра­ми­ни­фер, во­до­рос­лей, ост­ра­код и др.; мик­ро­сфе­ро­аг­ре­гат­ные – мик­ро­сфе­ро­ли­та­ми, мик­ро­оли­та­ми, мик­ро­кон­кре­ция­ми и др.; мик­ро­об­ло­моч­ные со­сто­ят из об­лом­ков И. алев­ри­то­вой и пе­ли­то­вой раз­мер­но­сти. Мик­ри­то­вые И. – кри­стал­ли­че­ские и кри­стал­ли­то­вые (час­то кол­лои­даль­ные тон­ко­фиб­ро­вые). Лёг­кие круп­но­по­рис­тые мик­ро­кри­стал­лич. И. на­зы­ва­ют из­вест­ко­вы­ми ту­фа­ми (тра­вер­ти­на­ми). Фа­не­ро­мер­ные (яс­но­зер­ни­стые) И. по фор­ме сла­гаю­щих зё­рен де­лят­ся на био­морф­ные, сфе­ро­аг­ре­гат­ные, об­ло­моч­ные, гра­ноб­ла­сто­вые (кри­стал­ли­че­ские). Био­морф­ные И. со­сто­ят из ске­ле­тов жи­вот­ных и рас­тит. ор­га­низ­мов (цель­но­ске­лет­ные) или их об­лом­ков (био­кла­сто­вые, или био­дет­ри­то­вые); мо­гут быть мо­но- и по­ли­био­морф­ны­ми. Сре­ди них – био­герм­ные И. (ко­рал­ло­вые, мшан­ко­вые, пе­ле­ци­по­до­вые, сер­пу­ло­вые, во­до­рос­ле­вые и др.), пред­став­ляю­щие со­бой ос­то­вы ри­фов; ра­ко­вин­ные (И.-ра­ку­шеч­ни­ки – гас­тро­по­до­вые, це­фа­ло­по­до­вые, бра­хио­по­до­вые, нум­му­ли­то­вые и др.). К сфе­ро­аг­ре­гат­ным И. от­но­сят раз­но­сти, об­ра­зо­ван­ные сфе­ро­ли­та­ми, ооли­та­ми (т. н. ик­ря­ные И.), пи­зо­ли­та­ми (т. н. го­ро­хо­вые И.), а так­же «бо­бо­вые» и кон­кре­ци­он­ные И. Не­ред­ко в их чис­ле рас­смат­ри­ва­ют он­ко­ли­то­вые И. (см. Он­ко­ли­ты ). Об­ло­моч­ные И. ран­жи­ру­ют­ся по уве­ли­че­нию раз­ме­ра об­лом­ков на псам­ми­то­вые (0,05–2 мм), дрес­вя­но-гра­вий­ные (2–10 мм), брек­чие­во-га­леч­ные (1–20 см), глы­бо­во-ва­лун­ные (20 см – 10 м), бло­ко­вые (10 м – 5 км). Гра­ноб­ла­сто­вые И. со­сто­ят из кон­форм­но при­ле­гаю­щих зёрен (кри­стал­лов) каль­ци­та.

Известняк Особенности

ИЗВЕСТНЯК, осадочная (экзогенная) горная порода, больше чем наполовину состоящая из кальцита или арагонита. Широко распространены как чистые И. (95–100% CaCO3, по др. классификациям, 90–100%), так и смешанные: глинистые и сильно глинистые И. (5–25 и 25–50% примеси глинистых минералов соответственно); песчанистые и песчаные И. (5–25 и 25–50% песчаной примеси); кремнистые и сильно кремнистые, или кремнёвые, И. (5–25 и 25–50% опаловой или халцедоновой. Лёгкие крупнопористые микрокристаллич. И. называют известковыми туфами (травертинами).

Известняк

Известняк является горной породой, образованной в результате осаждения частиц органогенного и хемогенного характера. Месторождения минерального сырья, применяющегося в различных отраслях производства, распространены на обширных территориях.

Характеристика минерального состава породы

В таблице величин твердости по Моосу камень известняк занимает 3-е место по мере возрастания показателей. Его твердость соответствует 3, а плотность зависит от содержания примесей, в том числе доломита, кварца и других минералов.

Вещества, входящие в химический состав известняка, могут разрушаться под действием воды, медленно разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Эти природные процессы являются источниками газа для минеральных вод и факторами, способствующими образованию карстовых пещер в земных глубинах.

При повышении температурного градиента до 200°C камень быстро разлагается, а в результате обжига образуется известь.

Формула известняка, состоящего из кальцита, — это CaCO3. Если состав содержит доломит, то химическая формула включает магний CaMg(CO3)2. Известняковая горная порода, состав которой формируют раковины и их обломки, называется ракушечник (ракушняк).

Цвет минерала обычно белый или серый, но примеси органических веществ изменяют породу, привнося черный и темно-серый оттенки. Наличие соединений железа в разных концентрациях придает желтую, красную или коричневую окраску.

Виды породы

Физические свойства известнякового материала зависят от наличия пустот и пор в породе. Залежи минерального сырья встречаются во всех геологических системах.

Наиболее интенсивное формирование отложений — в карбоне, меле. Основная характеристика известняка из карбона — отсутствие блеска и белый с желтоватым оттенком цвет. Его отличительная особенность — легкость в обработке, разнообразие текстурных поверхностей и естественных рисунков.

Структура минерала разнообразна и служит в качестве основы для выделения разновидностей породы. Выделяют такие типы:

• органогенно-обломочную;
• кристаллическую;
• смешанную (обломочно-кристаллическую);
• травертин (натечную).

По размеру зерен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллические виды известняков.

Материал, используемый в качестве писчего инструмента, для нанесения контуров на ткань, с целью развития у детей творческого уклона, более известный как мел (белый известняк), относится к типу органогенно-обломочных образований. Если рассмотреть кусочек мела при увеличении, то можно увидеть в нем мелкие ракушки.

Мощность толщ породы зависит от условий формирования осадочных образований и составляет от нескольких сантиметров до 5 км. Прочность известняка невысокая, а во влажном состоянии она снижается.

Для каждого месторождения характерен неравномерный показатель прочности сырья. Мраморовидный известняк в отличие от других минеральных образований, в том числе гранита, имеет меньшую твердость и легко поддается обработке.

Свойства минерала зависят от характера его образования и состава. Иногда порода сложена оолитовыми зернами, обломками кварца и кремния, характеризуется мелкими порами, невысокой прочностью.

Так, например, травертин (натечное образование) характеризуется структурой в виде ячеек, невысокой объемной массой; он легко поддается обработке.

Типичный пример карбонатных образований в современных условиях наблюдается возле источников, в водах которых растворенный компонент оседает на растениях и разнообразных предметах в виде налета.

Путиловский известняк в свое время являлся основным материалом при строительстве города на Неве. Отличные физико-химические свойства, минеральный состав и устойчивость к воздействию внешней среды позволяют активно внедрять его в строительство в качестве декоративного экономически выгодного материала.

Мраморизованный известняк состоит из карбонатов, в его составе содержатся окаменелости в виде моллюсков, раковин. Добываемый материал серовато-голубого, белого цвета с желтым оттенком. Мраморную известняковую породу используют в качестве отделочного компонента для фасадов при выполнении реставрационных работ.

Сферы применения минерального сырья

Горная порода не является редкой, месторождения разрабатываются во всем мире. Запасы доломитов на территории РФ распределены неравномерно, а основные залежи сырья сосредоточены в Центральном федеральном округе, на Урале и в Сибири.

В зависимости от форм залегания породы и глубины разработки добыча известняка производится с использованием специальной техники, различной по функциональности.

Применяется материал в различных отраслях промышленного производства, металлургии. Известняк в строительстве используется в качестве:

• необработанных глыб камня;
• щебня;
• извести (белого цвета);
• облицовочных плит;
• минеральной крошки и песка;
• стенового камня;
• минеральной ваты и порошка;
• муки.

В цементной отрасли используются разновидности минерального сырья — мел и мергель. Использование материала в строительстве в качестве компонента для растворов, бетона, штукатурки повышает качество и надежность работ.

Особенные свойства карбонатных образований делают их привлекательным материалом для декоративных и отделочных работ. Разнообразие текстурных и фактурных характеристик служит украшением любого интерьера.

Карбонатный материал (алебастр, гипс) является поделочным камнем. В течение многовековой истории его используют для изготовления статуэток, подсвечников, ювелирной бижутерии. Изделия, дошедшие до наших времен, пользуются спросом среди коллекционеров и ценителей искусства.

Флюсовый известняк и доломит применяются в металлургии в качестве материала и сырья для переработки нефелиновых руд на цемент, соду и глинозем. Известковый камень используют в качестве материала для строительства гидротехнических сооружений.

Производство использованного соединения, изменившего требования к свойствам флюса, предоставило возможность работать с непрочными материалами. Поэтому в качестве шихты применяют ракушечник. Его структура (большая пористость) позволяет улучшить технологический процесс и качество материала, а химический состав положительно влияет на сохранение температурных условий.

Применение известняка в сельскохозяйственном производстве (доломитовая мука) позволяет снизить кислотность почвы и увеличить урожайность культур. В качестве сырья порода используется в стекольной промышленности.

Известняковый компонент используется для очистки сахара от примесей, полировки изделий из цветных металлов, внешнего покрытия электродов и теплоизоляции конструкционных соединений.

Известняк – популярный в строительстве камень, подходящий для возведения стен, отделки фасадов, создания декоративных элементов и малых архитектурных форм. История известняка в архитектуре, строительстве и зодчестве исчисляется тысячелетиями. Известно, что на территории современной Турции люди строили дома из известняка еще 14 000 лет назад. Пирамида Хеопса в Египте, Стена Плача в Иерусалиме, город Пальмира в Сирии – все это известняк. При строительстве Великой Китайской стены использовался известковый раствор, в Древнем Риме из камня научились делать мозаику. Содержание статьи: Что такое известняк. Виды известняков. Свойства известняка. Добыча известняка.

Свойства известняка

Известняк — это осадочная горная порода, то есть сформированная на дне древних морей. Состоит из карбоната кальция, придающего ей молочно-белый цвет, с примесями других химических элементов, которые разнообразят цветовую гамму. Белоснежным камнем с сероватыми, желтоватыми или бурыми вкраплениями отделывают фасады и интерьеры, выкладывают дорожки. Он хорошо поддается обработке, поэтому подходит для создания причудливых архитектурных форм.

Происхождение

Зарождение этого природного камня происходило на месте древних морей. На их дне осаждался карбонат кальция (кальцит) — это химическое соединение белого или светло-серого цвета. Его сейчас используют для производства мела, шпаклевок, портландцемента, извести, бумаги.

Крупные месторождения

В РФ крупные известняковые карьеры расположены:

• в Подмосковье;
• Крыму;
• Владимирской области;.

Добыча проводится открытым способом — от общего массива с помощью специальной техники отделяют монолиты, которые затем пассируют на блоки для удобства доставки.

Состав

В составе также могут в незначительном объеме присутствовать кварц, углекислый магний. Учитывая морское происхождение, известняковая порода может включать в себя также следы древних микроорганизмов, что сближает ее с ракушечником.

• Меловой — по своим характеристикам соответствует мелу, то есть отличается хрупкостью, поэтому при возведении/отделке зданий не применяется.
• Слоистый — на срезе видны разнородные полосы, которые отличаются оттенком. Этот вид и все представленные ниже применяют в отделке и строительстве.
• Пористый — отличается множеством углублений (каверн) различного размера.
• Мелкозернистый — на поверхности хорошо видны отдельные крупинки.
• Тонкозернистый — отдельные частицы заметны только под увеличительным стеклом.
• Оолитовый — отличается сложной текстурой с мелким зерном, богатством оттенков и большим вкраплением оолитов (минеральные образования в форме шаров, эллипсов).
• Мраморизованный — имеет минерализованную структуру, разнородный оттенок, большую плотность, может содержать окаменелости.

Эстетические свойства

Этот камень отлично подходит для фасадов и интерьеров в светлых, бежевых, пастельных тонах. Он придает дому нежность, легкость, элегантность. В то же время выглядит благородно и оставляет ощущение мощи. Наиболее впечатляюще выглядят отшлифованные поверхности. Однако следует помнить, что поверхности из этой горной породы — матовые. Глянец им можно придать обработкой лаком. Исключение составляет лишь мраморизованный известняк, имеющий максимальную плотность.

Текстура отделанных поверхностей может быть слоистой, полосчатой или однородной. Она отличается мелкой пористостью. В ней могут быть небольшие полости — каверны. В ряде случаев на поверхности можно заметить остатки раковин древних моллюсков. Эти детали дают ощущение глубокой истории, прикосновения к древнему, уже исчезнувшему миру.

Цвета и оттенки

Основные оттенки чистого известняка:

• белый;
• светло-серый;
• кремовый.

Цвет во многом зависит от места добычи. Например, владимирский камень чаще всего имеет белый цвет, оттенок слоновой кости. Могут быть небольшие вкрапления сероватых оттенков. В основном же поверхность имеет ровную, однородную текстуру.

Достоинство материала — он не темнеет со временем даже под воздействием осадков, ультрафиолета. Дом, отделанный им, будет десятилетиями сохранять белоснежную белизну.

Присутствие глины и других примесей влияет на оттенок — в известняковых блоках и плитах присутствуют:

• коричневатые;
• бурые;
• желтоватые вкрапления.

Они могут разнообразить отделанную поверхность, придавая ей больше выразительности.

Один из видов — доломитизированный известняк. Он может иметь розоватый или желтоватый оттенок за счет того, что кальцит в нем частично замещен доломитом. Его использование позволяет разнообразить отделку фасада или интерьера.

Известняк в строительстве известных зданий России

В России известняковую породу первыми начали использовать в Средние века в Пскове и Новгороде. А один из первых памятников архитектуры, дошедших до наших времен — Большой Гатчинский дворец в Ленинградской области, построенный в XVIII веке. Эпитет «белокаменная» стали применять к Москве именно после того, как многие здания в ней были построены из известняка. Во Владимире его использовали для строительства Золотых ворот, Дмитровского, Успенского соборов. Пол Петропавловского собора в Санкт-Петербурге вымощен именно этим камнем.

Основные физические свойства

Плотность

Известняк, который используют в строительстве и отделке, относится к среднеплотным породам. Этот показатель составляет 1800-2600 кг/м 3 (зависит от объема примесей). Для сравнения у мрамора и гранита он доходит до 2800 кг/м 3. Плотность определяет вес конструкции. Чем она выше, тем тщательнее нужно готовить основание — фундамент, стяжку.

Морозостойкость

Для фасадных работ выбирают материал с показателем морозостойкости F150-F300. Эти свойства означают, что фасад сможет выдержать 150-300 циклов замораживания/оттаивания. Такой камень отлично подходит для Средней полосы и северных регионов России — спокойно выдерживает морозы до -40 о С. Применяется он и во влажном южном климате, где зимой часто чередуются заморозки и оттепели.

Прочность на сжатие

Показатель для различных видов этой горной породы — 46-75 МПа (при требованиях СНиП к возведению стен жилых зданий не менее 40 МПа). Она подходит для строительства/облицовки зданий высотой до 5 этажей.

Истираемость

Этот параметр составляет до 2,9 г/см 2, что соответствует интенсивному воздействию на тротуарную плитку. Эта характеристика важна для выбора материала для тротуаров, подъездных дорожек.

Водопоглощение

Показатель водопоглощения составляет 5,9%. Эта горная порода не слишком подходит для применения в бассейнах, искусственных водоемах. Но она идеальна для отделки фасадов, строительства архитектурных конструкций в садах и парках. В интерьере может применяться в том числе и в ванных, душевых.

Где используется известняк

Интерьеры

• Плитные и фасонные детали для облицовки стен.
• Лестницы.
• Полы.
• Подоконники.
• Столешницы.
• Камины.
• Колонны.
• Ванные.

Эта порода отлично поддается резке, обточке, шлифовке, патинированию, поэтому интерьер можно украшать сложными формами, а на поверхность наносить витиеватые узоры.

Фасады

• Плиты для отделки стен, фундаментов.
• Входная группа.
• Цоколи.
• Карнизы.
• Парапеты.
• Балконы.
• Дверные, оконные наличники.

Одни из главных особенностей — известняковые фасады «дышат» и обеспечивают отличную звукоизоляцию.

Ландшафтный дизайн

• Скульптуры.
• Площадки.
• Дорожки (включая подъездные).
• Бордюры.
• Ограждения.
• Арки.
• Беседки.
• Пещеры.

Камни неправильной формы весом до 30 кг могут использоваться в бутовой кладке для сооружения фундаментов частных домов, технических сооружений. Подойдут они для практически любых архитектурных конструкций для садов, парков, скверов.

Плюсы и минусы

+ Хорошо поддается обработке и подходит для создания сложных архитектурных форм.

+ Долговечный — фасад или интерьер будут служить десятилетиями, сохраняя внешний вид.

+ Эстетичный — белоснежный мелкопористый камень с вкраплениями серого, бурого, желтого оттенков придает зданиям и помещениям безупречный вид.

+ В зимнее время способствует удержанию тепла в помещении, а летом сохраняет прохладу.

+ Универсальный — используется во внешней и внутренней отделке, ландшафтном дизайне.

— Слишком большое количество глины в составе снижает прочностные качества (поэтому нужно выбирать чистый известняк).

— Отдельные виды этой породы могут содержать кислоты, поэтому нежелательно ее соседство с металлическими конструкциями.

Точный выбор вида известняка и профессиональный монтаж позволят избежать всех минусов и наслаждаться преимуществами этого камня.

Известняк является горной породой, образованной в результате осаждения частиц органогенного и хемогенного характера. Месторождения минерального сырья, применяющегося в различных отраслях производства, распространены на обширных территориях. Характеристика минерального состава породы. Вещества, входящие в химический состав известняка, могут разрушаться под действием воды, медленно разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Эти природные процессы являются источниками газа для минеральных вод и факторами, способствующими образованию карстовых пещер в земных глубинах.