Строение известняка. Что такое известняк: особенности известняка и применение в строительстве. Известняк в литотерапии и магии

Органического, реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция (CaCO 3) в виде кристаллов кальцита различного размера.

Известняк, состоящий преимущественно из раковин морских животных и их обломков, называется ракушечником . Кроме того, бывают нуммулитовые , мшанковые и мраморовидные известняки - массивнослоистые и тонкослоистые . При метаморфизме известняк перекристаллизуется и образует мрамор .

Месторождения

Известняк - широко распространённая осадочная порода , образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах. Это мономинеральная порода, состоящая из кальцита с примесями. Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (например, оолитовые известняки), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах , в Крыму, также широко распространён и в других местах. У известняка нет блеска , он обычно светло-серого цвета, но может быть белым или тёмным, почти чёрным; голубоватым, желтоватым или розовым, в зависимости от состава примесей. В известняке встречаются останки древних животных.

В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири .

Широко известны месторождения Русской платформы, известняки которых традиционно использовались для строительства и наружной отделки зданий. Сегодня же сырьевая база этих известняков, в том числе белых известняков мячковского горизонта, весьма ограничена.

Одним из самых перспективных месторождений известняка считается открытое в 2015 году Ждановское месторождение (Оренбургская область), где в настоящее время идет промышленная добыча известняка "Сармат". Месторождение поставляет известняк с высокими качественными показателями, имеет крупные объемы запаса и неглубокое залегание пластов. Физико-химические свойства известняка Ждановского месторождения приведены ниже.

У человека с известняком отношения давние, дружные, прочные. Пещеры, промытые дождевыми и грунтовыми водами в известняках, служили прибежищем нашим первобытным пращурам. Белый природный камень стал главным градостроительным материалом Древней Руси. Вяжущие свойства обожженного, размолотого и размоченного известняка позволяли возводить прочные стены из любого камня. Многие творения зодчих седой старины до сих пор радуют глаз не в последнюю очередь еще и потому, что под фундаментами зданий расположены мощные известняковые массивы.

В России известняк повсеместен – равно как и в Северной Америке. А вот в Австралии отложений карбоната кальция нет совсем. Остальные страны и континенты обладают большими или меньшими запасами этого полезного ископаемого. Поскольку образование известковых отложений продолжается беспрерывно, известняк считается неисчерпаемым.

Свойства известняка

Известняк – собирательное название множества горных пород, содержащих в своем составе кальцит (карбонат кальция) СаСО3. Для простоты восприятия принято считать, что формула известняка совпадает с формулой кальцита.
К известнякам относится и благородный мрамор, и мягкий мел. Тонкие корки травертинов и горы, сложенные и – суть есть известняки. Коралловые рифы и любимый строителями ракушечник – тоже наш добрый знакомый известняк.

Физически и химически камень известняк не слишком устойчив. Он растворяется в воде – пусть в не слишком большом количестве, но при любых условиях. Практически все воды Земли – кроме, пожалуй, атмосферных паров, – насыщены известняком в той или иной степени.

Не выдерживает известняк воздействия кислот, с которыми реагирует бурно, с выделением большого количества углекислого газа. Подобные свойства известняка нередко несут опасность людям. Кислые грунтовые воды и атмосферные осадки, напитанные окислами, промывают огромные полости в отложениях кальцита – причем порой настолько быстро и «бессимптомно», что в карстовых провалах внезапно исчезают целые здания вместе с жильцами...

Как строительный камень известняк ценится за податливость режущему инструменту, невысокую плотность и прекрасные адгезивные свойства. Любят строители природный материал и за разнообразие его визуальных достоинств.

Оттенки белого – вплоть до черной окраски

Разнородным известнякам свойственны самые необычные варианты окраски, однако в большинстве случаев это светлая (белая или близкая к белому) порода. Примеси глин придают известковым залежам коричневый оттенок. Окисленные металлы могут настолько зачернить природную белизну кальцита, что камень будет выглядеть практически черным.

Особо ценятся известняки, окрашенные примесными агентами в нежные, приятные глазу цвета. Мелкодисперсные силикаты (песок мелкой фракции) сообщают минералу теплую терракотовую окраску. Соли цветных металлов способны превратить сероватый камень в нежно-розовый или зеленоватый.

Известняки, кальцит которых подвергся кристаллизации, могут принимать любую окраску. Правда, цвет кристаллов кальцита никогда не бывает насыщенным, густым, и потому красивые известняки славятся ненавязчивостью цветовых сочетаний.

Применение известняка

Наиболее широко известняк применяется как строительный материал. Прочность многих сортов известняка достаточна для возведения многоэтажных строений. Тонкие пласты износоустойчивого камня – известковый плитняк – являют собой готовый материал для облицовки строений и мощения дорожек. Слоистый известняк с выраженным рельефом выветривания ценится декораторами, дизайнерами и ландшафтными архитекторами.

Производители изделий из натурального известняка нередко с успехом обыгрывают биологическое происхождение породы. Раковины древних моллюсков, сохранившиеся в известняковых залежах, становятся важным выразительным элементом отделочных материалов.

Незаменимы для любого строительства и цементы – которые, в свою очередь, производятся из выверенной в процентном отношении смеси известняка и глины. – так зовется разновидность известняка, в состав которого входит нужное количество алюмосиликатов – добывается во многих регионах мира.

Месторождения мергельного известняка настолько обильны, что Китай, задавшись целью развернуть повсеместное строительство, лишь за несколько последних лет произвел цемента столько, сколько Соединенные Штаты использовали за прошедшие полтора века!

Мел – мягкий известняк белого цвета – используется не только для рисования на асфальте, изготовления отделочных составов и зубного порошка, но и для производства высокосортной бумаги. Кроме того, без мела – основного материала покрытия сварочных электродов – резко затруднилось бы создание металлических конструкций. Не обходятся без мела ни резиновое, ни кабельное производство.

Полиграфистам известен литографический известняк – камень, физические свойства которого позволяют создавать на его поверхности высокохудожественные гравюры.

Известняк и доломит находят применение в металлургии. В теплотехнике лучшим изолирующим материалом считается известняковая минеральная вата. Даже пищевая промышленность, особенно производство сахара, является потребителем известняка! Сорбирующие свойства известняка находят спрос и в химической индустрии.

Месторождения известняка

Одно из крупнейших в Европе месторождений известняка и доломита находится на Украине, в Еленовке Донецкой области. Разработка еленовских залежей ведется всего полтора века, что для известняковых копей – детский возраст. Наиболее древние известняковые карьеры успешно эксплуатируются по нескольку тысяч лет.

Горная порода Известняк

Английское название: limestone

Известняк - осадочная горная порода органического (биогенного), реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция, преимущественно в виде кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко из арагонита. Может содержать примеси обломочного (обычно терригенного) материала, глинистого и (или) кремнистого в-ва, пирита и сидерита.
Входящий в состав известняков карбонат кальция способен растворяться в воде, а также медленно разлагаться на углекислый газ и соответствующие основания; первый процесс - важнейший фактор образования карста, второй, происходящий на больших глубинах под действием глубинного тепла земли, даёт источник газа для минеральных вод.
При метаморфизме известняки перекристаллизуются и образуют мраморы.
Название разновидности известняков отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (оолитовые известняки), примесей (железистый известняк), характер залегания (плитняковый известняк), геологический возраст (триасовые известняки).
Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах, широко распространён известняк и в других местах. Этим горным породам характерно отсутствие блеска, он обычно светло-серого цвета, но может быть белым или тёмным, почти чёрным; голубоватым, желтоватым или розовым, в зависимости от состава примесей.

Применение

Наиболее широко известняк применяется как строительный материал. Прочность многих сортов известнякаов достаточна для возведения многоэтажных строений. Тонкие пласты износоустойчивого камня - известковый плитняк - являют собой готовый материал, таким известняком облицовывают строений и мостят дорожки. Слоистый известняк с выраженным рельефом выветривания ценится декораторами, дизайнерами и ландшафтными архитекторами.
Производители изделий из натурального камня нередко с успехом обыгрывают биологическое происхождение породы. Раковины древних моллюсков, сохранившиеся в известняковых залежах, становятся важным выразительным элементом отделочных материалов.
Незаменимы для любого строительства и цементы - которые, в свою очередь, производятся из выверенной в процентном отношении смеси известняка и глины. Мергель - так зовется разновидность, в состав которого входит нужное количество алюмосиликатов - добывается во многих регионах мира.
Месторождения мергельного известняка настолько обильны, что Китай, задавшись целью развернуть повсеместное строительство, лишь за несколько последних лет произвел цемента столько, сколько Соединенные Штаты использовали за прошедшие полтора века!

Разновидности

Известняку характерны различные примеси и в зависимости от них он имеет различные названия - разновидности.

Мел - мягкий известняк белого цвета - используется не только для рисования на асфальте, изготовления отделочных составов и зубного порошка, но и для производства высокосортной бумаги. Кроме того, без мела - основного материала покрытия сварочных электродов - резко затруднилось бы создание металлических конструкций. Не обходятся без мела ни резиновое, ни кабельное производство.
Полиграфистам известен литографический известняк - камень, физические свойства которого позволяют создавать на известняке высокохудожественные гравюры.
Известняк и доломит находят применение в металлургии. В теплотехнике лучшим изолирующим материалом считается известняковая минеральная вата. Даже пищевая промышленность, особенно производство сахара, нуждается в этом камне! Сорбирующие свойства находят спрос и в химической индустрии.

Месторождения

Самое знаменитое российское месторождение известняка находится близ села Мячково, построенного близ впадения Пахры в Москву-реку. Белый камень мячковского месторождения создал славу белокаменного столичного города. Прочность местных известняков такова, что из отдельных разновидностей породы производились жернова для мельниц и мостовой камень.
Одно из крупнейших в Европе месторождений известняка и доломита находится на Украине, в Еленовке Донецкой области. Разработка еленовских залежей ведется всего полтора века, что для известняковых копей - детский возраст. Наиболее древние известняковые карьеры успешно эксплуатируются по нескольку тысяч лет.

Свойства Горной породы

Тип горной породы: Осадочная горная порода
Цвет: белый или светло-серый цвет, примеси окрашивают его в другие цвета, вплоть до чёрного
Цвет 2: Белый Серый Жёлтый
Текстура 2: полосчатая однородная слоистая
Структура 2: афанитовая оолитовая

Фото Горной породы

Месторождения Горной породы Известняк

Гвинея
Литва
Нигерия
Беларусь
Альминское
Россия
Владимирская область
Республика Крым
Судогодский
Храповицкое, Сев.площадь, юж.площадь участок
Молдавия

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.

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.

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.

Разновидности известняка

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.

По 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

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.

Как применяется 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.

Чтобы понять, что такое известняк, необходимо узнать о его происхождении и местах залегания. Забегая вперед, скажем, что эта горная порода очень востребована в строительстве как натуральный природный камень, а также как вяжущий элемент при изготовлении извести и цемента.

Известняк также используют в пищевой и химической промышленностях и в качестве флюса (примеси) в металлургии. Такое массовое применение и популярность материала объясняет его добычу в огромных масштабах во многих уголках мира.

Как зарождается известняк?

Живые морские организмы, большие и малые, имеют очень важное значение в зарождении известняка. Развиваясь на глубине моря в огромных количествах, эти морские обитатели невероятно быстро размножаются, но также быстро и погибают.

Микроорганизмы успевают за время своего существования извлечь из воды достаточное количество извести, чтобы обустроить на своем теле надежную защиту в виде панцирей или разнообразных ракушек. Впоследствии скелеты умерших микроорганизмов залегают на морском дне целыми пластами.

С течением времени эти пласты прессуются водной массой, становятся прочными и в итоге превращаются в камень, главной составляющей которого является кальцит. В итоге, количество карбоната кальция составляет 60% от общей массы известняка. Остальную часть составляют углекислый газ и незначительные глинистые примеси. Именно примеси окрашивают известняк в разные цвета.

Виды известняка

Природный камень характеризуется по следующим параметрам:

происхождению;
структуре;
химическому составу;
строению.

Видео: Известняк-ракушечник

Происхождение камня

Органогенные. Образованы из различных остатков органического происхождения, к которым относятся: известняк шламовый и рифовый, а также ракушечник.
Хемогенные. Возникают в процессе осаждения кальция.
Обломочные. Являются результатом разрушительной деятельности самых старейших известняков.

Структура известняка

Химический состав

Доломитизированные. В состав данных известняков входит до 17% магния. При увеличении данной цифры доломитизированные известняки переходят в группу доломитов, пройдя перед этим через ряд промежуточных процессов.
Мраморизированные известняки — это переходные варианты образований, приводящие в результате к превращению в мрамор.
Мергели. Камни, в состав которых входит до 50% глинистых частиц.

Строение

Известняки различаются между собой по степени зернистости:
Оолитовые. Имеют зернистую структуру. Зерна-оолиты плотно скреплены между собой. Размер зерен не превышает 1 мм. Оолиты обладают способностью растворяться. Тогда на их месте образуются пустоты.
Позолитовые. Структура данных известняков состоит из более крупных зерен, размер которых превышает 1 мм.

Цвет природного камня

Стандартный цвет породы — белый, серый, желтоватый. Примеси, входящие в состав камня, могут придавать ему различные оттенки: частички глины — коричневые тона, водоросли — зеленоватые, железо и марганец — красноватые отблески. Присутствие примесей в известняковой породе дает красивые результаты.

Где и как добывают известняк?

Известняки имеют способность зарождаться в любых водоемах: морских, пресноводных. Но основная масса этой породы имеет все-таки морское происхождение.

Кроме Австралии залежи горной породы встречаются практически на всех материках. Большие запасы известняка находятся в Америке. Центральная часть территории России богата месторождениями камня. Его добыча успешно ведется в следующих регионах РФ: в Московской области, а также в Воронежской, Архангельской и Тульской областях.

В Краснодарском крае, в Ленинградской области, Белгородской и Вологодской областях также организовываются карьеры по добыче известняка. Месторождения горной породы на Урале и в Сибири можно назвать штучными. Альпы, горные хребты которых состоят в основном из известняка, служат доказательством того, что горный массив был когда-то составной частью морского дна.

Видео: Как изготавливают известняковые плиты для отделки

Добыча этой горной породы осуществляется методом открытых разработок. Сначала удаляются верхние некондиционные слои известняка, глины и земли. Затем по всему периметру добычи закладывается взрывчатка. Взрывы направленного действия разламывают породу на огромные куски, которые в свою очередь грузятся с помощью экскаваторов на самосвалы и доставляются к месту обработки.

Где применяется известняк

Порода отличается многообразием применения в различных областях:

Материал используется в разных видах:

в виде щебня;
бутового камня, штучного или кускового;
минерального порошка или крошки;
песка;
облицовочных плит;
известняковой муки;
минеральной ваты.

В гидросооружениях известняк пористый используют в качестве фильтра для воды. Данная порода очень востребована при обустройстве фундаментов зданий. Составными обычного известняка являются известь и бетон.

Измельченный камень входит в состав автодорожного покрытия трасс, не подвергающихся частым нагрузкам. Известняк применяется для производства соды, а также является основой многочисленных минеральных удобрений.

Известняк хорошо раскалывается, режется и пилится, обрабатывается в любом направлении. Высокие теплоизоляционные свойства породы и ее долговечность позволяют создавать большое разнообразие качественных строительных материалов.

Плитка из известняка

Данный облицовочный материал применяется для отделки разных поверхностей. Внешняя облицовка строения плиткой из известняка облагородит внешний вид здания и обеспечит ему длительный срок эксплуатации. В загородном доме найдутся и другие места, где можно применить облицовочную плитку: лестницы, бассейны, элементы ландшафтного дизайна.

Плитка из известняка также активно применяется для отделки внутренних поверхностей зданий: стен, полов, подоконников. Красивые, хорошо сочетаемые цвета натурального материала позволяют создавать воистину неповторимые дизайны барных стоек, кухонных столешниц, арок, каминов.

Воздействия климатических условий на свойства известняка

Горная порода ценится как строительный материал за свою невысокую плотность, податливость пилящим и режущим инструментам, отличные адгезийные свойства и разнообразие внешних достоинств.

Влажные климатические условия заметно снижают прочность известняка. Причем камень отличается неоднородностью породы, поэтому и плотность здесь присутствует разная. На этот важный момент необходимо обратить особое внимание.

На прочность материала и длительность его эксплуатации влияет его морозостойкость. Данный параметр намного выше у кристаллических известняков, но при отсутствии пор и трещин в материале.

Чтобы предотвратить разрушение природного материала при его применении, необходимо обязательно учитывать упомянутые выше свойства известняка.