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

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

Известняк что это такое: свойства и применение
Ракушечник

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

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.

Где добывается известняк

известняк в строительстве
Добывание известняка

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.

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

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

Известняк что это такое: свойства и применение
Молотый известняк в порошке

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

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

Предлагаем ознакомиться  Черный агат камень магические свойства защита
Известняк что это такое: свойства и применение
Флюсовый камень

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

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

В этом случае алгоритм работ следующий:

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

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

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 в РФ и крупнейшие мировые производители

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

Известняк что это такое: свойства и применение
Бутовый камень

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

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.

Известно немало сфер жизни, где применяется известняковая порода.

Известняк что это такое: свойства и применение
Стена из известняка

Ее использование зависит от особенностей и свойств камней:

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

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

Химические и физические свойства горной породы

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

Известняк что это такое: свойства и применение
Блоковый камень

Свойства известняка во многом зависят от его состава и структуры:

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

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

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.

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.

Известняк что это такое: свойства и применение

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.

Предлагаем ознакомиться  Обсидиан камень - свойства, кому подходит по знаку зодиака

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.

В заключение

https://www.youtube.com/watch?v=R8y38aKDzz8

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.

Известняк – один из самых распространенных в России. Он образовался при отложении на дне организмов с кальциевым скелетом либо химическим осаждением из растворов. Поэтому известняк относят к осадочным породам.

Ценность камня заключается в его широком применении для нужд строительства, промышленности, науки.

Что такое известняк и как он выглядит

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

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

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

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

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

Характеристика и свойства известняка

Известняк что это такое: свойства и применение

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

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

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

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

Еще есть кремний (Si) трех видов:

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

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

Известняк что это такое: свойства и применение

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

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

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