Так что же это за необыкновенный камень - известняк, о котором пойдет речь? Чем он так хорош, что о нем слагают легенды, сказки, поэмы? Почему именно с ним любят работать архитекторы и дизайнеры, хотя сейчас на строительных рынках много другого камня, в том числе и искусственного, и всяких других материалов? Может, лучше облицовывать фасады зданий искусственным камнем из крашеного бетона - и проще, и несколько дешевле? Но нет, глаз радует натуральный, благородный и не подверженный временным разрушениям известняк. Почти забытый в XX веке российскими архитекторами и строителями, он опять входит в моду и укрепляет свои позиции в различных стилях. Чтобы знать, в какой климатической зоне можно применить тот либо иной тип известняка, надо понимать структуру любого камня и обращать внимание на его характеристики.
Камень известняк - осадочная порода, состоящая из кальцита с включением отложений из мелких морских животных, которые спрессовались за тысячелетия в каменные залежи. После отступления морей оставались огромные каменные пространства, состоящие в основном из известняка. Его залежи встречаются по всей земле, где-то больше, где-то меньше, так как моря медленно мигрировали по суше.
Известняки, разнообразные по своей структуре, делятся на несколько видов:
- известняк ракушечный;
- известковый туф;
- обыкновенный и известняк;
- мраморизованные и доломатизированные известняки;
- землистый известняк.
Известняк, состоящий из массы створок раковин, сцементированных между собой углекислой известью, носит название «известняк-ракушечник». Он отличается от обычного известняка окраской и характеристикой качества.
Его цвет варьирует от светло-кремового до коричневатого или сероватого и совсем темно-серого.
Некоторые из известняков этого рода отличаются плотным цементирующим веществом и большей сохранностью раковинных створок. Другие, напротив, рыхлы и ноздреваты. Известняк-ракушечник применяют в строительстве, он хорошо пилится, из него делают архитектурный декор, изготавливают стеновые блоки, которые идут на кладку домов, или производят облицовочную плиту. В основном его применяют в более теплом климате, то есть на юге России. У известняка-ракушечника низкая плотность и морозостойкость. Активнее всего его применяли и применяют и строительстве зданий в Дагестане.
Известковый туф - что пресноводный известняк, или известковый натек. Излишне большое количество углекислой извести, растворенной в воде различных источников, под атмосферным давлением осаждалось на растениях, раковинах, песчинках. Получался известковый налет, который через тысячелетия, путем сложного литогенеза, превращался в туф. Туф, так же как и известняк-ракушечник имеет пористую структуру. При распиловке, шлифовке или полировке он становится красивым и приобретает более насыщенный цвет. Плиты из туфа, имеющие слишком большое количество пор, «лечат», то есть поры затирают какой-либо специальной мастикой или смолой под цвет камня, потом туф шлифуют или полируют, что придает ему красоту и эстетический шарм. Только что добытый известковый туф чрезвычайно мягок и порист, но на воздухе он постепенно твердеет. В некоторых странах известковый туф носит название «травертин». Он подходит как для облицовки фасадов зданий, так и для внутренних работ.
Понятие «известковый туф» (образовавшийся из пресноводных осадков) не следует смешивать с понятием «вулканический туф» (который является продуктом вторичного образования из вулканических извержений, подобно тому, как песчаники образовывались из разрушившихся кварцевых пород). Конечно, самые лучшие строительные материалы это обыкновенные, или плотные, известняки. Они отличаются тонкозернистым или совершенно плотным сложением. Цвет обыкновенных известняков в зависимости от красящих примесей бывает белым, желтым, розовым, красным, зеленым, голубым, серым, черным с различными оттенками. У обыкновенного известняка удельный вес выше, чем к примеру, у ракушечника; водопоглощение oт 1% до 9%, морозостойкость не ниже 25 циклов (цикл это состояние камня от первичного попадания влаги до заморозки, сменяющейся резкой оттепелью). Такой известняк служит сырьем для изготовления штучного поделочного и облицовочного камня, а также изделий из него. Его легко обрабатывать на станках и вручную, он прекрасно чувствует себя в любой среде: на стенах, на полу, в ландшафте, в жарком и морозном климате, и даже в водной среде.
Но среди обыкновенных известняков встречаются и более плотные камни. Это объясняется тем, что в процессе последующего литогенеза известняки приобрели свойства мраморов и доломитов. Такие известняки не только хорошо пилятся, но прекрасно шлифуются и полируются. Особенно хороши «мраморовидные» известняки. Иногда они содержат различные окаменелости, раковины, остатки морских лилий, рыб и различных растений, благодаря чему имеют при полировке весьма красивый рисунок. Известняк блестит как мрамор («мрамор» в переводе с греческого обозначает «блестящий»). Особенно красив он в облицовке фасадов зданий, стен внутри помещений, а также в укладке полов. Этот известняк можно «состарить» искусственно под камень XV, XVIII, XIX веков, но только при его укладке на пол потребуются особые химические пропитки. У мраморовидных известняков повышенная сопротивляемость к неблагоприятным атмосферным воздействиям, они имеют сахаровидный излом, мелкое пли крупнозернистое сложение, насыщенность водой до 0,8%. Такие известняки являются не только хорошим строительным материалом – из них изготавливают также сложные архитектурные детали: колонны, столбы, балясины, кронштейны, карнизы. пояски, тумбы, вазы и другое. При установке во внешней среде детали из него не требуют особого ухода. Этот известняк не страдает и от перепада температур в зимнее и летнее время. У него не только более высокая плотность, но и высокая морозостойкость, она может доходить до 300 циклов в лабораторных условиях. Весьма похожими свойствами обладают «доломатизированные» известняки. Их водопоглощение 0,3%. они плотные, с большим удельным весом и низкой истираемостью. У такого известняка также высока морозостойкость, что при российском климате очень важно. Но недостатком является то, что под воздействием различных атмосферных явлений, а также солнечных лучей, полированный или шлифованный доломатизированный известняк блекнет, теряет цвет и становится серым, невзрачным. Поэтому полированный доломатизированный известняк с красивыми кварцитовыми вкраплениями лучше всего применять для внутренних облицовочных работ. Только при облицовке фасадов зданий в виде плитки «скала», которая проходит ручную обработку - скалывание со всех сторон, доломатизированный известняк выглядит великолепно.
«Землистые» известняки, как и гипсовый камень (алебастр), из-за своей малой прочности идут только на приготовление искусственных материалов.
Так как известняки залегают неглубоко, добыча их в основном, ведется в карьерах открытым способом. В верхних слоях добывают штучный камень, из нижних слоев изготавливают известковый щебень различных марок. В глубинных карьерах работают специальные машины по выпиливанию блоков, эти блоки потом поставляются на поверхность, в цеха и распиливаются пол определенные размеры.
Там, где цеха по распиловке и обработке камня находятся вблизи карьера, стоимость этого камня становится ниже. Самый же дешевый камень известняк в необработанном, «диком» виде, и он тоже красив и благороден. Такой известняк может быть применен в строительстве как бутовый камень для кладки стен, может использоваться для облицовки в виде тонкой плиты разного формата. Замечательно выглядит он на фасаде дома, на заборе на фоне яркой зелени. Романтично, красиво, удобно: один раз облицевал и никаких проблем: не надо красить, штукатурить, реставрировать… Это навсегда!
Для книги «Застывшая музыка в камне»
Вконтакте
Известняк – это распространённая горная порода, месторождения которой имеются во всех странах, кроме Австралии. Основу известняка составляет карбонат кальция – CaCO3. При одинаковом химическом составе он может быть представлен в виде плотного куска породы (например, мраморированный известняк) или рыхлых пористых напластований (ракушечник, мел). Кроме основного компонента этот камень может содержать всевозможные примеси. Они и являются причиной разнообразия цветовой гаммы, а также многих физических и химических свойств этой породы. Из-за преобладания карбоната кальция цвет известняка может быть белым, слегка жёлтым, розоватым, светло-коричневым, серым, слегка бурым, а иногда даже чёрным.
Большая часть этой породы образовалась на дне древних морей и водоёмов из остатков раковин и панцирей различных морских животных, большинство из которых давно вымерли. Их отпечатки нередко можно увидеть на поверхности камня. Иногда встречаются целые окаменелые раковины и другие окаменевшие животные. Размер многих из них позволяет предположить, что это были обитатели тёплых тропических морей, что и подтверждается данными исследований.
Известняк представляет собой нетвёрдую горную породу, легко поддающуюся обработке. Частыми примесями являются глина, фосфаты, кремний, песок, железо. Как строительный материал он долговечен, относительно прочен и пластичен. По твёрдости и плотности он уступает мрамору и граниту.Для работы с ним можно использовать токарный станок.
Свойства известняка
Плотность известняковой породы составляет от 2700 до 2900 кг/м3. Однако у ракушечников она равна всего 800 кг/м3, что связано с их рыхлой структурой. Такие виды известняка имеют низкую прочность. Они сжимаются в сотни раз легче, чем плотные известняки кристаллического типа.
Известняк не слишком устойчив к действию влаги, и, особенно, кислот. Под влиянием воды снижается прочность камня. А наличие в воде угольной кислоты приводит к постепенному растворению породы с образованием полостей и пещер. За счёт действия кислот может происходить коррозия.
Применение известняка в историческом прошлом
Издавна этот природный камень используется человеком при строительстве и в других областях своей деятельности. В прошлом из известняка создавали здания, храмы, соборы и другие постройки и сооружения. Известняк внёс наибольший (среди других пород) вклад в культуру, историю и быт прежней России. С ним связаны такие широко известные выражения, как «белокаменная Москва», «белокаменная летопись», «белокаменная архитектура». Причиной их появления стал белый известняк, добываемый в районе села Мячково в Московской области. Именно он и шёл на строительство зданий и сооружений в средней полосе Европейской части России.
Знаменитые Египетские пирамиды тоже были построены из известняка.
Пирамиды из известняка По пришествию тысячелетий они неплохо сохранились, что могло быть связано с отсутствием дождей, которые могут стать причиной коррозии этого материала. Другой пример использования известняковых пород – это Великая Китайская стена. Несмотря на воздействие влаги и кислотных дождей, она продолжает выполнять свою, теперь уже рекреационную, функцию, привлекая ежегодно огромное количество посетителей из разных стран мира.
В странах Средиземноморья известняк – одна из самых распространённых горных пород.
Поэтому многие здания там сооружают на основе этого материала. Особенно отличилось в этом отношении государство Мальта, где почти все строения сложены из известняка. Этот камень активно использовался и при строительстве зданий в древней Греции и Риме.
Где используется известняк
В последнее время этот материал часто используют при строительстве и облицовке. Им отделывают стены, полы, лестницы, карнизы, перила, плинтусы и арки. Некоторые виды известняка применяют в качестве декоративного материала. Он часто используется при строительстве дорог и насыпей. Доломитовый известняк нашёл применение при изготовлении строительных смесей. Некоторые разновидности данной породы используют для получения цемента и извести.
Известняковая порода применяется для мощения дорожек и создания половых покрытий. Сейчас очень популярна известняковая плитка для пола. Её делают по типу мозаики. Она неплохо подходит для кухни, коридора, ванной, прихожей. Такая плитка обойдётся существенно дешевле мраморной, но по внешнему виду и некоторым другим качествам она не уступает ей.
На садовых и дачных участках известняком выкладывают садовые дорожки, днища водоёмов, фонтанов; его используют при строительстве оград, оформлении цветочных клумб и скверов. Слой из обломков известняка хорошо удерживает влагу, а при сильном дожде способствует впитыванию её в грунт.
Дорожки из известняка В художественном творчестве этот камень имеет большое значение при создании скульптур. В качестве фильтрующего материала его используют в фильтрах для воды.
В промышленности этот материал является сырьём при производстве лакокрасочной продукции, пластических масс и резины. В качестве источника кальция его используют в технологической цепочке производства стекла. Белая краска для бумаги так же не обходится без продуктов, получаемых из этого материала. Такие, казалось бы, разные изделия, как плитка для стен и пола, черепица, трубы, линолеум, тоже включают в свой состав известняк.
В химической промышленности он нужен при изготовлении зубных паст, крема для обуви, чистящих средств.
Известняком называется натуральный камень мягкой осадочной породы, имеющий органическое или органо-химическое происхождение. Основным элементом, входящим в состав известняка, является карбонат кальция (кальцит). Кроме этого, в известняке также могут содержаться примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые, а также песчаные частицы, известковые остатки скелетов микроорганизмов.
Образования известняка
Известняк формируется, главным образом, в условиях морских мелководных бассейнов. Однако, есть случаи, когда природный известняк был сформирован за пределами привычных условий - в пресноводной среде. Залежи камня представляют собой отложения и пласты. Известковые отложения иногда формируются также как соляные и гипсовые - в результате испарения воды морских лагун и озер. Но, не смотря на это, основная локализация месторождений известняка находится в морях, которым не свойственно интенсивное высыхание.
Происхождение известняка, в основном, связано с выделением живыми организмами из морской воды карбоната кальция, который необходим для формирования скелетов и раковин. Накопление этих остатков умерших организмов, главным образом, происходит на дне морей. Коралловые рифы - один из самых ярких примеров того, как извлекается и накапливается кальцит. Иногда, если разломать известняковую породу, то можно увидеть наличие отдельных раковин. Морское течение и морские волны разрушительно воздействуют на рифы, в результате чего на дне морей из воды происходит осаждение карбоната кальция, который добавляется к известковым обломкам. Кроме этого, молодые породы известняка образуются при участии кальцита, поступающего в результате разрушения древних пород.
Карбонат кальция, который входит в состав породы, способен растворяться в воде, в результате чего происходит образование карста. Также существуют случаи его разложения на основание и углекислый газ. Однако, для этого необходимы надлежащие условия, поэтому, карбонат кальция разлагается исключительно на большой глубине, в результате чего под воздействием тепла земли происходит выделение газа для минеральных вод.
В зависимости от условий формирования, известняк подразделяется на типы. Наиболее распространенным считается ракушечник. В его образовании участвуют обломки и множество раковин морских животных. Однако, кроме данного типа существуют и другие, среди которых выделяют:
- Мшанковый известняк. Основными составными его компонентами являются останки мшанков, т.е. беспозвоночных животных, которые имеют достаточно маленькие размеры и обитают колониями в морях.
- Нуммулитовый известняк. В состав данного типа камня входят вымершие одноклеточные организмы нуммулитов, которые относятся к отряду фораминифер.
- Мраморовидный известняк. Данный тип подразделяется на два подтипа: тонкослоистый и массивнослоистый. Не секрет, что метаморфизм является причиной перекристаллизации известняка, в результате чего образуется мрамор.
| Структура известняка | Твердость МПа | Предел текучести МПа | Коэффициент пластичности | Модуль Юнга Е·10 -4 , МПа | Удельная контактная работа Дж/см |
|---|---|---|---|---|---|
| Органогенный сильнопористый | - | 150-400 | - | 0,8 | 66 |
| Органогенный пористый | 580-1150 | 350 | 7,0 | 2,0 | 23-38 |
| Органогенный плотный | 1100-2000 | 500-1100 | 2,0-5,0 | 2,0-5,0 | 7-28 |
| Пелитоморфный сильнопористый | - | 100-250 | ∞ | 0,6-0,8 | 237 |
| Оолитовый сильнопористый | - | 300-460 | ∞ | 1,7-2,8 | 170 |
| Пелитоморфный плотный | 1200-2000 | 550-1150 | 2,0-6,0 | 1,5-5,0 | 7-25 |
| Мелкозернистый пористый выветрелый | - | 180 | ∞ | - | 152 |
| Мелкозернистый плотный | 1200-2000 | 300-1200 | 2,5-4,5 | 2,0-4,0 | 7-18 |
Таким образом, стоит сказать, что известняк - это мономинеральная порода, имеющая в своем составе, кроме основного компонента, множество разнообразных примесей. Название известняка, как правило, зависит от типа данных примесей, а также структуры, их геологического возраста и характера залегания: оолитовые известняки, железистые известняки, плитняковые известняки, триасовые известняки и т.д.
Природный известняк характеризуется светло-серым окрасом, но, не смотря на это, также может иметь черный цвет или белый. Допустимо существование известняка с голубоватым, розовым или желтым оттенком, в зависимости от примесей, находящихся в составе камня.
Месторождения известняка
Дефицита известняка в мире не существует, поскольку он относится к достаточно распространенным осадочным породам, образующимся с участием живых организмов в водной среде.
Целые альпийские цепи сформированы из известняков. Также известняки принимали участие в формирование крымских гор. Однако, это не единственные в мире места нахождения камня. Его залежи известны на территории бывшего СССР (Центральный экономический район), на территории Северного Кавказа, Поволжья, Прибалтики, Молдавской ССР, Азербайджанской ССР. Среди основных известковых месторождений можно выделить:
- Афанасьевское месторождение, расположенное в Московской области. Оно является основным источником добычи белого известняка, который применяется в производстве цемента;
- Барсуковское месторождение, которое находится на территории Тульской области. Из него добывается флюсовый известняк;
- Гурьевское (Веневское) месторождение. Оно также расположено в Тульской области и является источником добычи плотного известняка, из которого производят щебень;
- Окницкое месторождение (Молдавская ССР). Содержит в себе ракушечно-оолитовый известняк, применяемый в процессе формирования пильных стеновых блоков;
- Бадракско-Альминское месторождение. Находится в Крыму. Именно там были обнаружены залежи белого ракушечного пильного известняка, который является основным материалом для производства облицовочных и стеновых материалов;
- Шахтахтинское месторождение (Азербайджанская ССР). Является месторождением серовато-желтого и светло-коричневого пильного кавернозного травертинового известняка, из которого производят облицовочные плиты;
- Жетыбайское месторождение, расположенное на полуострове Мангишлак, содержит залежи розового, светло-серого, серо-желтого пористого ракушечного пильного известняка, который также применяется для производства облицовочных плит.
| Месторождение | Регион | Запасы, тыс. т* | Область использования, качество | Степень освоения |
|---|---|---|---|---|
| Пронское | Рязанская обл. | 657980 | гос. резерв | |
| Сухореченское | Челябинская обл. | 418330 | флюсовые известняки; СаО - 50,5-55,2%; SiO2 - 0,24-3,04% | гос. резерв |
| Урусовское | Тульская обл. | 415768 | флюсовые известняки; СаО - 52-55,8%; SiO2 - 0,1-1%; MgО - 0,3-1% | гос. резерв |
| Гальянское | Свердловская обл. | 384244 | флюсовые известняки; СаО - 55,3%; SiO2 - 0,15%; Р - 0,013%; МgО - 0,51% | разрабат. |
| Аккермановское | Оренбургская обл. | 376303 | флюсовые известняки; СаО - 51,2-56%; SiO2 - 0,10-3,37% | разрабат. |
| Джегутинское | Карачаево- Черкесская Респ. | 352269 | сырье для производства цемента | разрабат. |
|
Чаньвинское (Костанокский участок) |
Пермский край | 333253 | известняки для химического производства (СаСО3 - 94,0%; MgСО3 - 4%; SiO2 - 2,5%) | разрабат. |
| Карачкинское | Кемеровская обл. | 322818 | флюсовые известняки | разрабат. |
| Пикалевское | Ленинградская обл. | 307278 | флюсовые известняки; СаО - 53,6%; SiO2 - 0,9%; МgО - 1,4% | разрабат. |
| Соломинское | Кемеровская обл. | 306129 | сырье для производства цемента | разрабат. |
| Мало-Салаирское | Кемеровская обл. | 275155 | флюсовые известняки р | разрабат. |
| Храповицкое | Владимирская обл. | 258555 | сырье для производства цемента | гос. резерв |
| Подгорное | Красноярский край | 248104 | флюсовые известняки; CaO - 54,13%; SiO2 - 1,56%; P2O5 - 0,048% | гос. резерв |
Добыча известняка
При добыче известняка применяются несколько способов его извлечения из земных недр. К таким способам относятся:
- открытый карьерный способ. Считается наиболее распространенным. При данном методе происходит снятие верхнего грунтового слоя и образование карьера, в котором могут осуществляться пиротехнические работы, путем которых порции известняка измельчаются и отсоединяются. Следующий этап данного способа заключается в транспортировке камня в места его переработки. Для данного процесса используются карьерные автомобили.
- взрывной способ. При этом происходит вскрытие залежей путем снятия с них земли бульдозерами. После этого также снимается с них глина и некондиционные известняки. В таких местах, где добывают известняк, формируются скважины, в которые закладывается взрывчатка. При правильной организации данного процесса, отламываются довольно крупные известковые пласты, которые вывозятся самосвалами на дальнейшую обработку.
- добыча фрезерным комбайном. Данный способ механически преобразует породу в крошку. Таким образом, выполняются одновременно несколько процессов - измельчение, погрузка и перевозка.
Стоит отметить, что после извлечения известняка карьер следует засыпать землей, а также засадить травами и растениями. Обычно данные действия осуществляются в местах крупных месторождений. На мелких месторождениях, в основном, известняк добывается с помощью взрывного способа. Из таких месторождений извлечение камня осуществляется в виде блоков, имеющих прямоугольную форму. Это происходит по причине создания контурных щелей.
Стоит отметить, что каждый из способов в той или иной мере экономически затратный. Однако, одним из наиболее дешевых вариантов считается добыча камня с помощью экскаватора и гидравлического разрыхлителя. Но существует самый экономичный способ, заключающийся в использовании добычного комбайна. Данный способ примерно на 7% дешевле от предыдущего.
Камень известняк является осадочной породой преимущественно биогенного происхождения, которая представлена в большом разнообразии форм и разновидностей. Из неё сложены многие горные массивы, коралловые рифы, известковые налёты, меловые обрывы и напластования в толще земной коры. Он образовывался в разные геологические эпохи и в разных условиях, что и привело к появлению стольких его разновидностей.
Какое вещество является основой известняка?
Основой известняка является одно и то же вещество – карбонат кальция (формула: CaCO3). Это значит, что, несмотря на изобилие форм и вариантов, у всех известняков имеется и много общего. Прежде всего, это способность постепенно растворяться в воде и кислотах, склонность к намоканию под действием влаги, гигроскопичность, относительная мягкость, благодаря чему он легко обрабатывается.
При нагревании происходит разложение известнякана оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2). Реакция разложения известняка применяется при производствеизвести. Ещё одна отличительная особенность этого материала – биологическое происхождение большей части его массы, наличие отпечатков моллюсков и других живых существ, чьиосадки становились его частью
Возраст самых древних отложений составляет сотни миллионов лет. Основным местом его образования и накопления были днища морей и водоёмов.
Эта порода интересна ещё и тем, что под действием воды в ней образуются подземные пустоты и пещеры, многие из которых стали рекреационными объектами. Пещеры активно использовались древними людьми.
Как используют известняк?
Эта порода широко применяется в различных областях:
- Строительство и облицовка. Известняк в строительстве используют при производстве смесей, цемента, извести, а так же для облицовки стен, лестниц, балконов, каминов, полов (отделочные плиты и т. д.).
- Дорожное строительство. Используется кусковой материал для создания насыпей, уплотнения грунта. Предпочтение отдаётся материалам с более высокой насыпной плотностью. Обычно она увеличивается при уменьшении размерачастиц.
- В металлургической промышленности. Добавление известняка улучшает и облегчает процесс выплавки металлов, создания сплавов.
- При изготовлении термостойкого стекла.
- В химической промышленности: производство резины, соды, лаков и красок.
- В качестве фильтрующего материала для очистки воды и в пищевой промышленности.
- При других видах производства: изготовление минеральных удобрений, мыла, полиграфической продукции.
Свойства известняка
Физические свойства существенно зависят от его состава и структуры.Твёрдость сильно варьирует в зависимости от его разновидности. Рыхлые породы (например, ракушечник) имеют объёмную массу всего 800 кг/м3, тогда как у известняков с кристаллической структурой она может достигать 2900 кг/м3.
Способность с сжимаемости зависит от пористости и составляет от 0,4 МПа до 300 МПа. Наименьшее сопротивление при сжатии характерно для ракушечника, а наибольшее – для породы кристаллического типа. При намокании она становится менее твёрдой, её прочность уменьшается.
На одном и том же месторождении могут присутствовать известняки с различным показателем прочности. Для рыхлых пород типа ракушечника и мела характерны высокая истираемость и дробимость. В целом, эти показатели у известняка выше, чем, к примеру, у гранита или мрамора. Хрупкие известняки обладают меньшей морозостойкостью, плохо полируются, но зато легко пилятся и приобретают нужную форму.
Более плотные варианты этой породы, напротив, хорошо полируются, но при этом тяжелее пилятся. У них и более высокая морозостойкость – от 300 до 400 циклов замерзания и последующего размораживания.
Разновидности известняка
Все известняки делятся по происхождению, цвету, химическому составу, физическим свойствам, строению, особенностям применения.
Чаще всего встречаются следующие цвета этой породы:
- Белый или сероватый. Таким цветом обладают химически чистые породы известняков, состоящие почти исключительно из карбоната кальция.
- Коричневые и жёлтые цвета обусловлены наличием соединений железа.
- Красный, розовый и бурый известняк получается при наличии примеси соединений марганца.
- Зелёный цвет этой породе придают остатки морских водорослей.
- Тёмные и чёрные цвета связаны с наличием в этой породе тяжёлых фракций углеводородов. Такие виды известняка встречаются очень редко.
ПРОИСХОЖДЕНИЮ ИЗВЕСТНЯКОВЫЕ ПОРОДЫ МОГУТ БЫТЬ БИОГЕННЫМИ, ХЕМОГЕННЫМИ И ВТОРИЧНЫМИ
В первом случае (наиболее распространённый вариант) причиной их образования является накопление известковых раковин и других окаменелостей в толще морского дна. Во втором – химические превращения, в ходе которых образуется карбонат кальция. В последнем случае образование новых напластований связано с естественной трансформацией разрушенных ранее известняков.
По времени возникновения выделяют юрские, триасовые, меловые известняки и другие виды. Название известняка соответствует геологическому периоду, в пределах которого шло его образование. Так как природные условия в различные эпохи были различными, то и сами известняки получались не одинаковыми. Так же от времени возникновения зависит и состав отпечатков древних организмов, поскольку в разные геологические периоды преобладали разные виды живых существ.
Известняки классифицируются и по разновидностям. Часто встречаются следующие виды:
- Доломитизированные. Содержат существенную примесь оксида магния. При максимальном его содержании получаются доломиты.
- Коралловые. Образуются в современных тёплых морях и составляют основу коралловых рифов. Имеют пористую консистенцию.
- Глинистые. В составе таких пород имеется существенная примесь глины. При её увеличении образуется мергель.
- Мраморированные. Относительно плотные известняки светлого или серо-голубого цвета. Так же могут содержать окаменелости.
По особенностям применения известняки делят на строительные (облицовочные) и флюсовые. Первые используются в строительстве домов и облицовочных работах. Вторые – в металлургическом производстве.
Где добывается известняк?
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.
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.
ИЗВЕСТНЯК, осадочная (экзогенная) горная порода, больше чем наполовину состоящая из кальцита или арагонита. Широко распространены как чистые известняки (95-100% СаСО 3 , по другим классификациям, 90-100%), так и смешанные: глинистые и сильно глинистые известняки (5-25 и 25-50% примеси глинистых минералов соответственно); песчанистые и песчаные известняки (5-25 и 25-50% песчаной примеси); кремнистые и сильно кремнистые, или кремнёвые, известняки (5-25 и 25-50% опаловой или халцедоновой примеси); доломитистые и доломитовые известняки (5-25 и 25-50% примеси доломита) и др. Цвет известнякя преимущественно белый; различные примеси окрашивают их в кремовый, жёлтый, буроватый, красноватый, тёмно-серый, чёрный цвет. В названии известняков отражают особенности их состава и строения. По размеру слагающих зёрен различают визуально незернистые - криптомерные (пелитоморфные), и визуально зернистые - фанеромерные (яснозернистые) известняки. Криптомерные (пелитоморфные) известняки состоят из зёрен размером менее 0,05 мм. В них обычны порфировидные включения - раковины, обломки биоскелетов, сфероагрегаты, кварц и др. При микроскопическом рассмотрении соответственно форме слагающих частиц подразделяются на микробиоморфные, микросфероагрегатные, микрообломочные и микритовые. Микробиоморфные известняки образованы скелетными остатками нанопланктона, кокколитофорид (например, писчий мел), фораминифер, водорослей, остракод и др.; микросфероагрегатные - микросферолитами, микроолитами, микроконкрециями и др.; микрообломочные состоят из обломков известняков алевритовой и пелитовой размерности. Микритовые известняки - кристаллические и кристаллитовые (часто коллоидальные тонкофибровые). Лёгкие крупнопористые микрокристаллические известняки называют известковыми туфами (травертинами). Фанеромерные (яснозернистые) известняки по форме слагающих зёрен делятся на биоморфные, сфероагрегатные, обломочные, гранобластовые (кристаллические). Биоморфные известняки состоят из скелетов животных и растительных организмов (цельноскелетные) или их обломков (биокластовые, или биодетритовые); могут быть моно и полибиоморфными. Среди них - биогермные известняки (коралловые, мшанковые, пелециподовые, серпуловые, водорослевые и др.), представляющие собой остовы рифов; раковинные (известняки-ракушечники - гастроподовые, цефалоподовые, брахиоподовые, нуммулитовые и др.). К сфероагрегатным известнякам относят разности, образованные сферолитами, оолитами (так называемые икряные известняки), пизолитами (так называемые гороховые известняки), а также «бобовые» и конкреционные известняки. Нередко в их числе рассматривают онколитовые известняки (смотри Онколиты). Обломочные известняки 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 известняки состоят из конформно прилегающих зёрен (кристаллов) кальцита.
От строения известняков зависят их физические свойства, особенно пористость и плотность. Пористость известняков может превышать 40% (писчий мел, травертин); высокопористыми являются также известняки-ракушечники, биогермные известняки. Плотность известняков изменяется от 1550 кг/м 3 у сильнопористых травертинов до свыше 2800 кг/м 3 и более у плотных микрокристаллических известняков.
Способы образования известняков самые разнообразные: биогенный (органогенный), хемогенный, механогенный, «преобразовательный». С начала фанерозоя известняки образуются главным образом биогенным путём в мелководных эпиконтинентальных морях, на шельфах окраинных морей, ложе Мирового океана (до критической глубины карбонатонакопления около 4500 м). К биогенному способу относят не только секреционно-скелетный (образование раковин, биогермов, спикул губок и др.), но и биохемогенный (например, химическое осаждение микритового СаСО 3 вокруг водоросли за счёт пересыщения воды СО 2), а также копролитовый (осаждение известкового материала с копролитами животных-фильтраторов) и биотурбацию осадков, играющую важную роль в формировании, например, писчего мела. В зоне осадкообразования известняки устойчивы в тёплых водах, а в холодных - растворяются. Хемогенные способы образования известняков - осаждение микритового кальцита из насыщенных ионных растворов; элювиальный наземный способ (формирование кальцитовых панцирей в районах с аридным и семиаридным климатом) и подводный (образование так называемого твёрдого дна - кальцитовых панцирей на дне водоёмов); стяжение кальцита и формирование конкреционных известняков при диагенезе, катагенезе, редко - метагенезе. Механогенные способы образования известняков - накопление и последующая цементация известняковых обломков на склонах (коллювий), в руслах водных потоков (аллювии), в конусах выноса временных водотоков (пролювий), на дне озёрных и морских бассейнов (формирование турбидитов, слагающих известняковый флиш), а также осаждение обломков ветром, грязекаменными потоками, при вулканических взрывах (например, известняковые брекчии в окружении трубок взрыва), ледниковая аккумуляция. К «преобразовательным» способам образования относят метасоматоз и перекристаллизацию, в результате протекания которых крупные массивы известняков преобразуются задолго до наступления регионального метаморфизма в мраморы и яснокристаллические известняки.
Благодаря высокой пористости, известняки являются коллекторами нефти, горючего газа, грунтовых вод; их также используют для хранения вредных отходов промышленности. Известняки применяют в строительстве (для изготовления облицовочных плит, стеновых блоков, скульптурных и архитектурно-строительных изделий, получения извести и цемента, а также как щебень и бутовый камень), в металлургии (как флюс), в сельском хозяйстве (для нейтрализации кислых почв), в химической и пищевой промышленности (для производства соды, карбида кальция, минеральных удобрений, сахара). Их используют при очистке нефтепродуктов, пиролизе угля, для изготовления красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, стекла, бумаги, для очистки тканей и обработки кожи. Слаботрещиноватые мягкие известняки часто распиливают на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные) особенно ценны как строительный материал. Месторождения известняков известны повсеместно.
Лит.: Карбонатные породы. М., 1970-1971. Т. 1-2; Кузнецов В. Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. М., 1992; он же. Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. М., 2003; он же. Литология. М., 2007; Фролов В. Т. Литология. М., 1993. Кн. 2.
