Что такое известняк: свойства, формула и характеристики камня

Поделочные

Камень известняк знаком каждому: и податливый мел, и прочный мрамор по сути – это он. Невзрачен минерал на вид, не редок в природе, не прихотлив в обработке.

И при всём этом умудрился прославиться в культуре и истории: древние египетские пирамиды, величественные храмы и соборы, знаменитая Китайская стена, Московский кремль и другие шедевральные сооружения созданы из него.

С ним связано много примет, ему приписывают поистине чудодейственные свойства. О происхождении натурального известняка, его разновидностях, разнообразном использовании и как выглядит известняк (фото) пойдёт далее речь.

Что такое известняк?

Известняк горная порода
Известняк горная порода

Натуральный камень известняк – это нетвёрдая осадочная порода с максимальным содержанием кальцитов. Остальное в массе минерала – включения частиц других веществ (кремния, фосфатов, кварца, извести и др.).

Также в массе карбоната кальция могут попадаться микрочастицы скелетов простых организмов.

Происхождение известняка

Природный известняк
Природный известняк

Происхождение камня известняк в целом характеризуется как органическое, но есть ещё и органо-химический путь формирования минерала.

Главным образом известняковый минерал формируется в мелководной среде морского бассейна. Пресноводные условия тоже позволяют отложиться камню известняку. Привычная для него форма залегания – пласт.

Может осаждаться по принципу соли: при испарении вод из озёр и лагун. Но основная масса камня зародилась именно в морских глубинах, где не было интенсивных процессов испарения и высыхания.

Природный механизм формирования минерала начинается с работы живых организмов. Они извлекают из морской воды кальцит и строят раковины. Затем остатки их скелетов скапливаются на донной поверхности в огромной массе.

Самый показательный образец формирования карбоната кальцита – это зарождение, рост и отмирание коралловых рифов. Не редкость, когда на изломе известковой породы обнаруживаются штучные ракушки. Это разновидность получила название ракушечник.

Другие виды тоже названы по видам организмов и продуктам их жизнедеятельности:

  1. нуммулитовый известняк;
  2. мшанковый известняк;
  3. оолитовый известняк.

Отдельной категорией стоит известняк мраморовидный. Он в свою очередь делится на типы массивно-слоистый и тонкослоистый.

Под воздействием определённых температур и давления он меняет структуру кристаллов и преобразуется в мрамор.

Возраст известняка

Кальцитовые (известняковые) натечно-капельные образования
Кальцитовые (известняковые) натечно-капельные образования

Возраст известняка может варьироваться от нескольких миллионов лет до миллиардов лет. Возраст известняка зависит от того, как он был образован.

Известняк, образованный в результате осаждения карбоната кальция из воды, может иметь возраст от нескольких миллионов лет до сотен миллионов лет. Например, известняк, образующий меловые отложения, имеет возраст около 66 миллионов лет.

Известняк, образованный в результате преобразования других осадочных пород, может иметь возраст от миллиардов лет до сотен миллионов лет. Например, известняк, образующий доломит, имеет возраст около 400 миллионов лет.

В некоторых случаях возраст известняка можно определить с помощью радиоизотопного датирования. Радиоизотопное датирование — это метод определения возраста горных пород, основанный на распаде радиоактивных элементов.

Вот некоторые примеры известняков, известных по возрасту:

  • Мел — осадочная горная порода, состоящая из известняка и мергеля. Меловые отложения имеют возраст около 66 миллионов лет и сформировались в меловом периоде.
  • Доломит — осадочная горная порода, состоящая из доломита. Доломитовые отложения имеют возраст около 400 миллионов лет и сформировались в доломитическом периоде.
  • Травертин — известняк, образованный в результате осаждения карбоната кальция из воды, вытекающей из горячих источников. Травертиновые отложения могут иметь возраст от нескольких тысяч лет до нескольких миллионов лет.

Состав известняка

Обработанный камень известняк
Обработанный известняк

Известняк — это осадочная порода, состоящая преимущественно из минерала кальцита (углекислого кальция, CaCO3), образовавшегося в результате накопления органических остатков, раковин, кораллов и других морских организмов на дне древних морей.

В зависимости от состава и происхождения, известняк может также содержать следующие минералы и вещества:

  1. Другие карбонаты: Помимо кальцита, известняк может содержать другие карбонаты, такие как доломит (CaMg(CO3)2), которые могут присутствовать как примеси.
  2. Глины и минеральные примеси: Известняк может содержать различные минеральные примеси, такие как глины, кварц, песчаник и другие органические остатки.
  3. Органические остатки: В некоторых типах известняка могут присутствовать остатки растений или животных, которые в процессе диагенеза (превращения осадков в породу) могли быть заменены минералами.
  4. Кремневые вкрапления: В некоторых случаях известняк может содержать кремневые вкрапления, которые могут быть обусловлены наличием кремнезема в перекрывающих слоях или воды, проходящей через породу.

Этот состав может варьироваться в зависимости от места образования источников осадочных отложений, а также от времени и условий их формирования.

Формула известняка

Как уже сказано, львиная доля состава минерала приходится на карбонат кальция. Химическая формула известняка – CaCO3. Свойства этого соединения позволяют ему растворяться в воде. В природе этот процесс имеет глобальное значение: таким способом известняк становится важным участником для формирования карстовых форм подземного рельефа. Ещё CaCO3 в некоторых условиях разлагается на ряд оснований, где самое объёмное – углекислый газ. Эта реакция тоже играет глобальную роль в природной жизни – происходит естественное газирование минеральных вод.

Классификация известняка

Натуральный камень известняк фото
Натуральный известняк

Известняк может быть классифицирован на основе примесей и минерального состава. Вот некоторые основные виды известняка в зависимости от примесей:

  1. Доломитовый известняк: Содержит более 50% минерала доломита (CaMg(CO3)2). Этот вид известняка богат магнием и может иметь более высокую плотность, чем обычный кальцитовый известняк.
  2. Мергель: Это смесь известняка и глины. Мергель часто используется в сельском хозяйстве как удобрение или в качестве сырья для производства цемента.
  3. Известковистый мергель: Это мергель, содержащий значительное количество извести (кальция) и используемый в строительстве и сельском хозяйстве.
  4. Магнезитовый известняк: Содержит значительное количество минерала магнезита (MgCO3) и обычно используется в металлургии и других отраслях промышленности.
  5. Сильванитовый известняк: Содержит примеси серы и обычно имеет характерный запах сероводорода.
  6. Гипсовый известняк: Содержит гипс (CaSO4·2H2O) в виде примеси и может быть использован для производства гипсового порошка или строительных материалов.
  7. Кремнистый известняк: Содержит высокий уровень кремния и может использоваться в качестве сырья для производства стекла или керамики.

Это основные виды известняка на основе примесей. Каждый из них имеет свои уникальные свойства и может использоваться в различных отраслях промышленности и строительства.

Классификация известняка по содержанию примесей

В зависимости от содержания примесей известняк можно разделить на следующие классы:

  • Высококачественный известняк — содержит менее 5% примесей. Этот тип известняка имеет хорошие физико-механические свойства и используется в качестве строительного материала, сырья для производства цемента и извести.
  • Среднекачественный известняк — содержит от 5 до 15% примесей. Этот тип известняка используется в качестве строительного материала, сырья для производства цемента и извести, а также в других областях промышленности.
  • Низкокачественный известняк — содержит более 15% примесей. Этот тип известняка используется в качестве сырья для производства цемента и извести, а также в других областях промышленности.

Разновидности минерала известняк

Известняковый бут
Известняковый бут

Известняк — это осадочный карбонатный минерал, и его разновидности в основном связаны с его текстурой, структурой и цветом. Вот некоторые из основных разновидностей известняка:

  1. Кальцит: Это наиболее распространенная разновидность известняка, состоящая преимущественно из кристаллов кальцита. Он обычно имеет белый или светло-серый цвет.
  2. Доломитовый известняк: Содержит примерно равные количества кальцита и доломита (CaMg(CO3)2). Он может иметь более кремовый оттенок из-за присутствия магния.
  3. Черный известняк: Имеет темно-серый или черный цвет из-за наличия органических примесей или окисления минералов.
  4. Мармор: Это метаморфическая разновидность известняка, которая обычно имеет крупнозернистую текстуру и разнообразные цвета, включая белый, розовый, зеленый и серый.
  5. Мергель: Это смесь известняка и глины или других осадочных пород, которая может иметь переменную текстуру и цвет.
  6. Кремнистый известняк: Содержит высокий уровень кремния и обычно имеет более крупнозернистую текстуру.
  7. Бурый известняк: Имеет коричневый или бурый цвет из-за примесей органических веществ или окислов железа.

По окрасу разновидности минерала характеризуются так:

  • Традиционные тона – светло-серый, белый или кремовый.
  • Цветовые – розоватые, желтоватые, красноватые, голубые и черные.

Это лишь несколько разновидностей известняка, и каждая из них имеет свои уникальные характеристики и применения.

Физические свойства известняка

Куски мраморизированного известняка
Куски мраморизированного известняка
  • Цвет. Известняк может иметь белый, серый, желтый, коричневый или красный цвет. Цвет известняка зависит от содержания в нем примесей.
  • Структура. Известняк может иметь мелкозернистую, среднезернистую или крупнозернистую структуру. Мелкозернистый известняк имеет однородную структуру, а крупнозернистый известняк имеет более крупную структуру.
  • Плотность. Плотность известняка составляет 2700-2900 кг/м³. Плотность известняка зависит от содержания в нем примесей.
  • Твердость. Твердость известняка по шкале Мооса составляет 3. Твердость известняка зависит от содержания в нем примесей.
  • Предел прочности при сжатии. Предел прочности при сжатии известняка составляет 200-300 МПа. Предел прочности при сжатии известняка зависит от содержания в нем примесей.
  • Устойчивость к кислотам. Известняк растворяется в кислотах, образуя углекислый газ.
  • Устойчивость к щелочам. Известняк устойчив к щелочам.

Блеск как специфическая черта отсутствует. Плотность: — /+ 2,6 балла. Морозостойкость и теплоизоляция высоких показателей.

Химические свойства известняка

Красная известняковая крошка (отсев)
Красная известняковая крошка (отсев)

Известняк (CaCO3) — это карбонатный минерал, обладающий следующими химическими свойствами:

  1. Реакция с кислотами: Известняк реагирует с кислотами, образуя соль, углекислый газ и воду. Например, при взаимодействии с соляной кислотой (HCl), образуется растворимая соль хлорида кальция (CaCl2), углекислый газ (CO2) и вода (H2O):CaCO3 (известняк) + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
  2. Декарбонатация: При нагревании известняк распадается с образованием оксида кальция (известкового камня, CaO) и углекислого газа:CaCO3 (известняк) → CaO (известковый камень) + CO2
  3. Растворимость в воде: Известняк практически нерастворим в воде в обычных условиях. Однако при наличии углекислого газа в воде (CO2), растворимость известняка увеличивается за счет образования раствора карбоната кальция (Ca(HCO3)2), что приводит к образованию карстовых явлений.
  4. Образование желтого пятна: При капли кислоты или контакте с диоксидом серы (SO2) известняк может образовывать желтое пятно из-за образования серной соли.

При обжиге породы формируется негашёная известь – один из древнейших строительных материалов.

А при растворении его в уксусных соединениях получается агрессивная реакция с шипением, бурлением и полным растворением минерала.

Это, кстати, самый верный способ для различения натурального камня от поддельного.

Массовая доля примесей в известняке

Декоративный известковый песок
Декоративный известковый песок

Массовая доля примесей в известняке может варьироваться в зависимости от конкретного образца и месторождения. Обычно известняк содержит следующие примеси в виде массовых долей:

  1. Глины: Обычно присутствуют в виде кремнеземистых или алюмосиликатных примесей. Массовая доля глин в известняке может составлять от нескольких процентов до нескольких десятков процентов.
  2. Песок: Иногда в известняке могут содержаться песчаные примеси, в основном состоящие из кремнезема. Массовая доля песка обычно невелика и составляет несколько процентов.
  3. Доломит: В некоторых случаях известняк может содержать примеси доломита (карбоната магния и кальция). Массовая доля доломита в известняке может быть различной и зависит от конкретного образца.
  4. Органические вещества: В известняке также могут присутствовать органические примеси в виде остатков растений или животных. Массовая доля органических веществ в известняке обычно невелика.
  5. Минералы и окислы: Известняк может содержать различные минеральные примеси и окислы, такие как железные окислы, пирит, глинистые минералы и другие. Массовая доля этих примесей также может быть небольшой.

Общая массовая доля примесей в известняке обычно составляет до нескольких процентов. Точное содержание примесей может быть определено с помощью химического анализа образца.

Месторождения известняка

Натуральный известняк
Натуральный известняк

Некоторые горные цепи целиком сложены из этого минерала. Широко распространена порода в массивах Альп и Крыма.

Из континентов богата камнем ещё Северная Америка, а вот Австралия в этом смысле отстала: её образующие породы кальцита не содержат.

Самые плодоносные месторождения сосредоточены на Кавказе, в Сибирском регионе, на Урале. Китай – важный поставщик строительной разновидности минерала – мергеля.

Очень перспективным современным источником известняка признано Ждановское месторождение, которое разработано на территории РФ в Оренбургской области.

Как добывают известняк

Блоки известняка (ракушечника), напиленные в карьере
Блоки известняка (ракушечника), напиленные в карьере

Процесс добычи камня известняка обычно включает следующие этапы:

  1. Разведочные работы: Первый этап — это разведочные работы, в ходе которых исследуются месторождения известняка для определения их размеров, качества и глубины. Это может включать геологическое изучение, бурение и образование карьеров.
  2. Подготовка карьера: После того как месторождение известняка исследовано, начинается подготовка карьера. Это включает очистку поверхности от растительности и почвенного покрова, а также создание дорог и путей доступа для транспортировки материала.
  3. Взрывные работы: В некоторых случаях для добычи известняка используются взрывные работы. В этом случае в карьере сверлятся отверстия, затем в них вводятся взрывчатые вещества, чтобы разрушить породу.
  4. Разработка карьера: После взрывных работ или в случае, если они не применимы, происходит разработка карьера с помощью специального оборудования. Это может включать экскаваторы, бульдозеры, гусеничные и колесные погрузчики.
  5. Раздробление и обработка: Извлеченный материал дробится и обрабатывается для получения требуемого размера и формы. Обработка может включать дробление, сортировку, промывку и просушку.
  6. Транспортировка и использование: После обработки камень известняк транспортируется на предприятия по переработке, где он может использоваться в строительстве, производстве цемента, стекла, извести, удобрений и других отраслях промышленности.

Это общие шаги процесса добычи камня известняка, который может варьироваться в зависимости от конкретного месторождения, технологий и требований заказчика.

Существует несколько способов добычи известняка, которые зависят от типа известняка и его залегания.

Открытая добыча известняка

Открытая добыча — это наиболее распространенный способ добычи известняка. Этот способ используется для добычи известняка, залегающего на глубине до 50 метров.

Открытая добыча начинается с подготовки карьера. Для этого снимается верхний слой почвы и растительности. Затем в карьере устанавливается горнодобывающее оборудование, которое используется для извлечения известняка.

Горнодобывающее оборудование может быть различным. Наиболее распространены следующие типы оборудования:

  • Экскаваторы используются для выемки известняка из карьера.
  • Грузовики используются для транспортировки известняка из карьера на перегрузочные пункты или непосредственно на заводы.
  • Дробилки используются для дробления известняка до необходимых размеров.

Подземная добыча известняка

Подземная добыча используется для добычи известняка, залегающего на глубине более 50 метров.

Подземная добыча начинается с проходки горных выработок. Для этого используется горнодобывающее оборудование, такое как буровые установки и проходческие комбайны.

После проходки горных выработок начинается добыча известняка. Для этого используется горнодобывающее оборудование, такое как экскаваторы и погрузчики.

Добываемый известняк транспортируется на перегрузочные пункты или непосредственно на заводы.

Обработка известняка

После добычи известняк подвергается обработке, которая включает в себя следующие этапы:

  • Дробление. Дробление используется для уменьшения размера известняка до необходимых размеров.
  • Измельчение. Измельчение используется для получения известняковой муки.
  • Сортировка. Сортировка используется для разделения известняка по фракциям.

Обработанный известняк используется в различных областях промышленности и строительства.

Применение известняка

Известняковыми плитами облицовывают фасады и цоколи
Известняковыми плитами облицовывают фасады и цоколи

За весь период своего существования люди глубоко познали свойства этого природного дара и научились применять его с максимальной пользой.

Вот основные области человеческой деятельности, где известняк выступает важным материалом:

  • Строительство. Разновидности камня здесь пригодились во всем: в возведении устойчивых многоэтажек, в облицовке фасадов и для мощения поверхностей.
  • Ландшафтный дизайн и архитектура. Простота обработки и декоративные свойства в этих областях ценятся высоко, особенно если речь идёт о слоистых типах минерала с характерным рельефом выветривания.
  • Производство отделочных материалов. Здесь акцент делается не на декоративность, а на органику происхождения камня.
  • Меловые породы камня идут на изготовление карандашей-мелков, и в составы зубных порошков, и в производство дорогой качественной бумаги.
  • Кабельное производство не обходится без покрытия сварочных электродов известняковыми составами.
  • Полиграфия широко применяет литографический известковый камень для создания высокохудожественных гравюр.
  • Ювелирное дело. Ценятся полупрозрачные образцы пастельной гаммы. Лучшие дизайнерские и декоративные сочетания получаются с серебряными и мельхиоровыми оправами.

Полезные свойства известняка

Литотерапевты, базируя свои рекомендации на опыте многих поколений, советуют использовать минерал как лечебное средство со следующими качествами:

  • абсорбирующее;
  • гипоаллергенное;
  • антисептическое.

При любых заболеваниях считается полезным пить воду, которая прошла очистку кальцитом.

Также считается, что камни известняка очищают и обеззараживают воздух в помещении.

Вред известняк способен нанести лишь тем, кто занимается его добычей – вдыхание пыли минерала и её оседание в лёгких не лучшим образом сказывается на здоровье.

Лечебные свойства известняка

Существует целая градация лечебных свойств известняка по цветовому признаку:

  1. Красноватый кальцит. Лечит нервные переживания и болезни крови.
  2. Желтоватый известняк. Для медитации и регулирования пищеварения.
  3. Розовые сорта. Нервные расстройства, здоровый сон.
  4. Голубой известняк. Снижение давления.

Терапевтический эффект достигают путём контакта с камнем: его прикладывают к больной зоне. Можно просто подержать его в руках при отдельных приступах и проявлениях недуга.

Известняк: магические свойства и знаки зодиака

В магии с камнем связывают легенду, что он развивает экстрасенсорные возможности каждого человека, открывает путь к ясновидению.

Это талисман от лени и для творческого воображения. Астрологи включили известняк в перечень универсальных камней, подходящих большинству Знаков зодиака.

СкорпионИсключают только Скорпионов – среди них больше всего людей, склонных к оккультизму и чёрной магии. А известняк по своей ауре – проводник светлой энергии и высоких духовных вибраций. Мистическому уклону Скорпионов это противоречит, и талисман-известняк «не дружит» с волевым и агрессивным знаком.

Что касается остальных – минерал охотно делится своими бодрящими и вдохновляющими свойствами и помогает владельцу видеть исход ситуации.

karat
Оцените автора
«Karatto»: все о драгоценных, полудрагоценных, поделочных, органических и знаменитых камнях. Все о камнях и минералах: магические и лечебные свойства камней.
Добавить комментарий

Вы не можете скопировать содержимое этой страницы