Как образуется известняк в природе?

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.

Горная порода известняк

Как образуется известняк в природе?

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.
Таблица 1. Механические свойства известняков различной структуры
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.
Таблица 2. Крупнейшие месторождения известняков России
Месторождение Регион Запасы, тыс. т* Область использования, качество Степень освоения
Пронское Рязанская обл. 657980 сырье для производства цемента 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.

Смотрите также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *