Известняк происхождение горной породы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Происхождение известняков

Известняки представляют собой каменную породу органического происхождения. В морской воде живут самые разные организмы, в том числе корненожки, которые играют большую роль в образовании известняков. Корненожки обладают свойством улавливать из воды растворенную в ней известь и отлагать в своем панцире. Известь улавливают также и ракушки. Из скелетов этих и других мелких организмов и образуются огромные пласты известняков. С течением времени известняковые остатки организмов спрессовываются и превращаются в камень. Условия образования известняков чрезвычайно разнообразны.

Разновидности известняков

Существуют две разновидности известняков:

Фузулиновые, из твердых скелетных остатков мелких морских животных фузулинов, которые напоминают зерна ржи, по внешнему виду и размерам
Нуммулитовые, из скелетных остатков морских животных нуммулитов, имеющих округлую форму, напоминающую трех – и пятикопеечную монету, чем объясняется название раковин (нуммулитус по-латыни монета).

Структура известняков

По структуре известняки подразделяются на кристаллические, мраморовидные и сахаровидные, органогено-обломочные, обломочные, солитовые и др.

Цвет известняков

Известняки бывают: белые, кремовые, палевые, серые с разными оттенками – зеленоватым, розовым, красноватым и др.

Декоративные качества и сравнительная легкость пластической обработки известняка позволяли применять этот материал в наружном оформлении храмовых построек (Софийский собор XI века и др.).

Для статуарных целей в настоящее время применяют известняки главным образом белые, кремовые и палевые, плотного строения, мраморовидные и доломитизированные. Некоторые твердые поликристаллические известняки хорошо полируются и похожи в полированном виде на мрамор , почему и носят название мраморовидных.

Разрушение известняков

При использовании известняков в скульптуре часто обнаруживается неустойчивость этой каменной породы в морозы. Это объясняется тем, что они принадлежат к осадочным породам, в процессе образования которых сохраняется, заполняя поры, большое количество влаги. Следовательно, свежедобытый камень – это материал, предельно насыщенный водой. Поэтому блок известняка для скульптуры следует выламывать весной и немедленно обрабатывать, чтобы скульптура успела высохнуть на теплом воздухе. После полной просушки скульптура из известняка может быть установлена на открытом воздухе. Разрушение скульптуры из известняка и мрамора часто происходит из-за железных пиронов и скоб, на них быстро образуется ржавчина, которая растет в объеме и разрывает камень.

Для предотвращения такого вида разрушения известняков и других каменных пород при установлении скоб и пиронов отверстия следует предварительно заливать раствором из цемента с песком в соотношении 1 часть цемента на 5 частей песка. Или ставить вместо железных пиронов титановые скобы или скобы из нержавеющей стали.

Химические способы уплотнения мрамора и известняка

Для повышения устойчивости к климатическим факторам пористых естественных и искусственных каменных материалов, могут применяться гидрофобизирующие кремнеорганические соединения и флюады (кремнефториды магния и цинка). Последние предназначаются для поверхностной обработки скульптуры из бетона, мрамора и известняка. При флюатировании в результате химического взаимодействия кремнефторида с гидратом окиси или карбонатом кальция, присутствующем в мраморе, и известняке, происходит уплотнение пор и капилляров, вследствие чего уменьшается водопоглощение и повышается прочность и морозостойкость каменного материала, уменьшается запыляемость поверхности скульптуры.

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.

Что такое известняк

Известняк это осадочная порода, в ходе образования которой формируется пористый камень различной плотности и оттенка с обилием в составе кальцитов (известковых шпатов). В структуру материала также входят другие минералы, которые снижают его пористость и повышают прочность. Известняки отлагаются преимущественно в соленых морских бассейнах, реже – при испарении лагун и озер. Цвет известняков преимущественно светло-серый, бежевый, желтоватый. Присутствие органических, железистых, марганцовистых и других примесей обусловливает тёмно-серую, бурую, красноватую и зеленоватую окраску.

Как правило, происхождение известняка связано с жизнедеятельностью организмов, которые выделяют из соленой воды карбонат кальция для формирования скелетов и раковин. Реже материал имеет хемогенное происхождение. Оседание породы длится миллионы лет (современные пласты остались после высыхания древних морей). Мощность толщ известняковых отложений кардинально отличается: от нескольких сантиметров до пяти километров. Чем меньше возраст отложений, тем более рыхлыми получаются породы.

Виды известняков

По структуре камень делится на такие виды:

Кристаллический – плотный минерал, по своей структуре близкий к мрамору. Хорошо полируется за счет мелких пор, морозоустойчив.
Органогенно-обломочный – это всем известный ракушечник, состоящий из остатков морских организмов. Хорошо обрабатывается (пилится, обтесывается), имеет большую пористость. К этому виду также относят рифовый известняк, крайне богатый на остатки морской фауны, и обычный мел – слабосцементированную карбонатную породу (фактически, затвердевший ил теплых морей).
Обломочно-кристаллический – органогенный детрит, образованный из фрагментов растений, раковин и скелетов животных. Несмотря на мелкие поры, имеет малую прочность и высокую степень водопоглощения.
Натечный (известковый туф) – формируется в стоячих и проточных подземных водоемах из нерастворимой соли, которая под давлением уплотняется. Камень из стоячих водоемов более плотный, из проточных – пористый и хрупкий.

По происхождению камень делится на:

Биогенный – это отложения карбонатных остатков морских организмов с небольшой долей карбонатного цемента.
Хемогенный – образуется в соленой воде или подземных источниках (тот самый туф) путем осаждения извести.
Обломочный – образуется из угловато-окатанных обломков известняковых пород в ходе их раздробления и смыва.
Смешанный – следствие одновременного протекания нескольких процессов, в ходе которых формируются карбонатные материалы.

Под воздействием высоких температур и давлений известковая порода постепенно уплотняется и становится более твердой, а ее зернистость уменьшается. В результате получается мрамор – по сути, метаморфизированный известняк с плотной кристаллической структурой. Резкого фазового перехода не происходит, мрамор формируется постепенно, поэтому в природе встречаются промежуточные варианты (например, мраморизированный известняк, одновременно плотный и легко поддающийся резке).

Свойства известняка

Свойства камня разнятся в зависимости от источника происхождения и напрямую зависят от структуры материала. Даже в одном месторождении могут встречаться залежи с различной плотностью, объемной массой и прочностью. Более плотные кристаллические породы хорошо полируются, пористые (например, ракушечник) – легко пилятся и обтесываются.

Физические характеристики материала:

Плотность – 2700-2900 кг/м³.
Объемная масса – от 800 кг/м³ (ракушечник) до 2800 кг/м³ (мраморизированные породы).
Твердость по шкале Мооса – 3.
Предел прочности при сжатии – от 0,4 МПа (ракушечник) до 300 МПа (кристаллический).

Основа известняка – карбонат кальция (50-95%). Остальное – это кварц, доломит, полевой шпат и другие минералы (5-50%). Именно из-за наличия в составе минералов камень имеет различные оттенки. Цвет известняка преимущественно белый, но в природе в обилии встречаются породы светло-серого, светло-желтого, красноватого, зеленого, бурого оттенка. Существует даже черный известняк – в его составе в обилии присутствуют нефтепродукты. В целом камень известен мягкими, пастельными тонами и ненавязчивыми цветовыми сочетаниями.

Физически и химически камень-известняк не слишком устойчив. Он растворяется в воде (пусть и медленно), поэтому при использовании камня в отделочных работах он обрабатывается водоотталкивающими составами. Особенно уязвим минерал к воздействию кислот (в частности, уксусной, серной, соляной), причем реакция протекает бурно и быстро, с образованием углекислого газа. В природных условиях это чревато образованием карстовых пустот, зачастую внушительных размеров. Морозостойкость камня существенно меняется в зависимости от пористости и наличия трещин. Наибольшую морозостойкость (до 400 циклов) имеют мраморизированные породы с плотной кристаллической структурой.

Добыча известняка

В России минерал добывается и разрабатывается преимущественно посредством буровзрывных работ (БВР). Предварительно проводятся вскрышные работы – верхний слой почвы снимается с помощью бульдозера и в дальнейшем используется для рекультивации. В твердом слое известковой породы бурятся шурфы глубиной до 24 метров, в них закладываются промышленные взрывчатые материалы и детонаторы (тротиловые шашки). Для одного подрыва обычно требуется 2-3 десятка скважин и порядка 5 тонн взрывчатки. Скважины взрываются не одновременно, а с задержкой в доли секунды.

Существует альтернативная европейская технология добычи известняка под названием Rip&Load (рыхление и погрузка), позволяющая работать без применения БВР. Массив забоя разрушается с помощью специального рыхлителя на тяжелом экскаваторе, после чего оператор не выходя из кабины меняет рыхлитель на ковш и грузит разрушенную горную массу в самосвал. Далее операция повторяется. Преимущество такой технологии – селективная выемка известковой породы в месторождениях со слоистой структурой. В обоих случаях используется тяжелая промышленная техника. Например, эксплуатационная масса экскаваторов в карьерах может достигать 240 тонн, а их производительность – 800 т/ч.

Образовавшиеся обломки породы грузятся тяжелым экскаватором в карьерные самосвалы и вывозятся на дробильно-обогатительную фабрику (ДОФ). В результате чаша карьера перемещается в сторону известковых пород, а выработанное пространство постепенно засыпается отсевом и вскрышными породами.

На дробильно-обогатительной фабрике известняк последовательно подвергается крупному, среднему и мелкому дроблению. Мелкие частицы камня (до 1 см) вывозятся обратно в карьер. Готовый продукт (дробленый камень) грузится в ж/д вагоны или автотранспорт и отправляется потребителям. В местах малых залежей известняк просто пилят на прямоугольники нужных размеров и вывозят грузовиками на завод.

В России основные месторождения минерала находятся в Московской и Тульской области. В Туле (помимо обычного) добывается ценный мраморизованный известняк, в Подмосковье – редкую породу кремового оттенка. Известняк встречается практически в любом регионе Земли, а некоторые карьеры используются на протяжении тысяч лет.

Использование известняка

Известняк – универсальный материал, нашедший применение в производстве, сельском хозяйстве, строительстве, дизайне помещений. Сфера применения камня различается в зависимости от его происхождения, физических характеристик, состава. Основные области использования известкового камня:

Строительство. Прочности некоторых сортов известняка хватает, чтобы возводить из них малоэтажные здания, но в большинстве случаев материал используется в качестве облицовки. Из него делают стеновые панели, облицовочные плиты, декоративные элементы – колонны, пилястры, барельефы. Камень мелких фракций используют в качестве щебня при производстве бетона, крупных – для обустройства оснований автомобильных дорог и гидротехнических сооружений. Бутовый камень (крупные обломки размером до 500 мм) подходит для фундаментных работ.
Отделка и облицовка. Известняк – популярный фасадный материал, хорошо противостоящий российским климатическим условиям. Тонкие срезы износостойкого камня – готовый материал для укладки садовых дорожек и тротуаров.
Дизайн помещений. Мраморизированный известняк редких оттенков используется для отделки стен, лестниц, пола, изготовления кухонных столешниц, подоконников, барных стоек. Камень изысканных цветов подходит для создания каминных порталов, журнальных столиков, декоративных колонн. В среде дизайнеров особенно ценится слоистый камень с ярко-выраженным рельефом.
Производство отделочных материалов. На основе известняка делают белила, краску, шпатлевку.
Изготовление цемента. Карбонатные компоненты в сырьевой смеси при производстве цемента могут достигать 80% от общего объема сырья. Наряду с известняком в цемент добавляют глину, шлак, корректирующие добавки.
Химическая промышленность. Материал используется в технологиях производства пластика, резины, фармацевтических препаратов.
Производство сахара, стекла, соды. Здесь минерал используется в качестве дополнительного сырья. Например, в производстве сахара используется известь, получаемая путем обжига карбонатных пород.
Металлургия. Известняк – незаменимый компонент при выплавке металлов. Известняковый флюс снижает температуру плавления и облегчает отделение металла от пустой породы. Используется с рудами, богатыми кремнеземом и глиноземом.

Кроме этого, известняк активно используется в качестве компонента зубных паст и кремов для обуви, в производстве фильтров и минеральных удобрений. Минерал также применяется в производстве бумаги – из одной тонны материала можно получить порядка 800 кг готовой продукции. Некоторые виды известняка применяются в производстве абразивных материалов для тонкой шлифовки, а в сельском хозяйстве его используют в качестве минеральной добавки для скота и птицы.

Известняк важен не только для отделки зданий и интерьеров. Он незаменим в создании цемента, а также находит применение в других отраслях промышленности, таких как очистка сахара, производство стекла. Когда известняк нагрет, он используется в производстве железа и стали, а также глинозема и магнезии. Также известняк помогает очистить питьевую воду. Фермеры часто используют удобрение, которое содержит дробленый известняк на зерновых культурах. Известняк в смеси - источник питательных веществ и нейтрализатор кислотности почвы. Порошкообразный известняк используется, чтобы удалить примеси из литых металлов. Известняк используется в качестве наполнителя во множестве изделий, включая бумагу, пластмассу и краску. Самый чистый известняк даже используется в продуктах питания и лекарствах, таких как таблетки кальция и хлопья для завтрака.

Известняк в архитектуре и дизайне

Известняк является очень популярным материалом для строительства и облицовки зданий. Подходит для облицовки фасада, а также для создания декоративных элементов экстерьера – барельефов, колонн и пилястр, кронштейнов. Область дизайнерских решений для интерьера довольно широка: изготовление колонн, арок, каминных порталов, отделка известняком полов и стен, дверных и оконных проемов. Некоторые виды известняка подходят для помещений с повышенной влажностью (ванные комнаты, бассейны).

В ландшафтном дизайне известняк используется при оформлении дорожек, террас, декоративных стенок, оград и сооружения альпийских горок (сохраняет тепло, пропускает воду и воздух, нормализует почвенный состав).

В нашей стране популярны отечественные известняки, Испанские известняки и Немецкие мраморизованные известняки. Благодаря относительно низкой цене (по сравнению с другими натуральными камнями) и устойчивости к перепадам температур (количество циклов зима/лето) известняк является самым популярным материалом для отделки фасадов жилых комплексов и коммерческих зданий и сооружений.

Самые популярные известняки:

Фотографии известняка

Ниже вы можете посмотреть несколько фотографий известняка в различном применении. Фасады, отделка стен, мощение и тд.

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 пойдёт далее речь.

Известняк: происхождение горной породы

Известняк горная порода

Натуральный камень известняк – 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 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:

нуммулитовый известняк;
мшанковый известняк;
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.

Известняк минерал: свойства, формула и описание

Натуральный камень известняк фото

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.

По окрасу разновидности минерала характеризуются так:

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

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

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.

Месторождения камня известняка

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.

Применение камня известняка

Обработанный камень известняк

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.

Камень известняк: полезные свойства

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.

Существует целая градация лечебных свойств известняка по цветовому признаку:

Красноватый кальцит. Лечит нервные переживания и болезни крови.
Желтоватый известняк. Для медитации и регулирования пищеварения.
Розовые сорта. Нервные расстройства, здоровый сон.
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.

Камень 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.

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

На улицах южных городов часто встречаются дома из светлого камня с раковинами моллюсков. В метро облицовка стен плитами с раковинами разного вида привлекает внимание пассажиров. В щебне, на речном пляже, в старом карьере также можно найти обломки с причудливыми ракушками. Как называется эта порода, где она образуется, как используется, рассмотрим в статье.

Раковины в камне

Осадочная горная порода, состоящая из раковин древних моллюсков, называется известняком. Моллюски, кораллы, морские лилии, известковые водоросли и другие обитатели древних, тёплых, неглубоких морей миллионы лет назад жили и погибали, их раковины, веточки опускались на дно.

Останки организмов цементировались известковым илом — кальцитом, выпадающим в осадок из морской воды.

Моря отступали, их дно постепенно воздымалось. Слои известняков оказались на суше. Мощность горизонтов, сложенных известняками, колеблется от нескольких сантиметров до десятков-сотен метров, иногда — нескольких километров.

Название известняку даётся в соответствии с теми организмами, которые в нём преобладают. Например, известняк коралловый, водорослевый. Известняк, сложенный раковинами или их обломками, называется ракушечник.

Рис. 1. Известняк-ракушечник.

Характеристика известняка

Известняк — горная порода, состоящая из кальцита. Именно из кальцита состоит внешний скелет древних и многих современных обитателей водоёмов.

Порода мягкая, легко царапается, при обилии раковин непрочная. Цвет зависит от состава примесей: от белого, желтоватого до красного, почти чёрного.

Порода легко определяется по реакции с кислотой — выделяется газ, поверхность вспенивается, слышно шипение. Вода постепенно растворяет известняк. Это свойство объясняет образование пещер.

Типы известняков

Среди известняков выделяются типы, указывающие на происхождение или строение породы.

Под действием высокого давления и температуры известняк превращается в мрамор.

Многие станции московского метро отделаны известняковыми плитами. На 50 станциях наблюдаются окаменевшие раковины древних моллюсков, кораллов.

Рис. 3. Окаменелости в московском метро.

Использование известняка

Известняк используется как отделочный и строительный материал. Известные постройки в Павловском парке, Казанский собор в Санкт-Петербурге, Гатчинский дворец строились и украшались с применением известняка.

Известняк требуется в производстве цемента, стекла, бумаги, в металлургии. В сельском хозяйстве служит добавкой в корм, улучшает почву.

В докладе на урок по окружающему миру во 2 классе можно привести описание разных типов известняка, кратко рассказать, какая горная порода образуется из известняка.

Что мы узнали?

Известняк — осадочная порода, распространённая в природе, состоящая из раковин древних моллюсков. Известняк применяется в строительстве и отделке, например, многие станции метро отделаны известняковыми плитами.

Читайте также: