Известняк физические свойства и химический состав

Минерал образуется путем соединения угольной кислоты с кальцием. У известняка без примесей формула химическая записывается как CaCO3. Известняк расщепляется под действием кислот H2SO4, CH3COOH, HCl. Кальций остается в растворе, углекислый газ СО2 улетучивается.

По структуре различают известняковый камень:

  • трещиноватый – в породе есть расколы, от их количества зависит размер кусков после взрыва;
  • меловой – хрупкий, пористый;
  • слоистый – на изломе различаются неоднородные полосы разного цвета, оттенка;
  • мелкозернистый – крупинки видно без увеличительного стекла;
  • тонкозернистый – частицы видно под лупой;
  • оолитовый – в мелкозернистой текстуре видны крупные кальциты;
  • пористый, туф – тонкозернистый, видны крупные или мелкие отверстия;
  • мраморизованный – кристаллический, плотный, неоднородный окрас, содержит окаменелости.

По химическому составу выделяют доломитизированный, глинистый (мергелистый), марганцовистый, железистый и битуминозный (черный) известняк. Название зависит от дополнительных веществ.

По происхождению минерал бывает хемогенным, вторичным, органогенным. В первом случае камень образовался из осадка карбоната кальция после химической реакции. Во втором – сформировался из обломков других известняков. Третий возник от скопления органических элементов.

К органогенной породе относят образования:

  • нуммулитовые (Nummulites – вид одноклеточных организмов);
  • коралловые, рифовые;
  • шламовые (детритовые);
  • меловые, мшанковые – (образованы из водорослей);
  • фузулиновые – (Fusulina – простейшее морское животное);
  • ракушечники (смесь кальция, глины, раковин моллюсков).

По цвету различают известняк белый, золотистый, бежевый, лимонно-желтый, серый, кремовый. Бывает камень зеленый, красный, розовый, голубой, бурый.

Физические характеристики известняка:

  • разложение – не растворяется в воде;
  • истираемость – при трении без усилий площадь уменьшается;
  • плотность – 2.5 г/см3;
  • по шкале Мооса твердость из 10 баллов – 3;
  • пористость – 35 %;
  • водопоглощение – 0.1―2 %;
  • прочность в сухом состоянии – средняя;
  • прочность при водопоглощении – минимальная;
  • морозостойкость – до – 40 ºC;
  • горение – нет.

Дополнительные минералы добавляют прочности известняку, снижают пористость до 2―30 % и водопоглощение – до 0.1―1 %. Кристаллизованная текстура выдерживает сдавливание в 300 мегапаскаль, ракушечник – в 0.4 МПа.

Минеральный состав по видам известняка:

  • доломитизированный – Ca + MgO2 (оксид магния);
  • органогенный, обломочный или хемогенный – Ca + SiO2 (оксид кремния);
  • железистый – Ca + FeO2 (оксид железа, окрашивает структуру желтым);
  • марганцовистый – Ca + MnO2 (оксид марганца, дает розовый цвет);
  • глинистый – Ca + Al4[Si4O10](OH)8 (каолин).

Строение известняковых камней пористое, слоистое либо зернистое. В последнем случае в текстуре видно тонкие, мелкие, крупные или неодинаковые размеры округлых частиц.

Месторождения есть в Европе, России, Америке. Известняка нет только в Австралии. Мергель везут из Китая. Много ценных залежей есть в Крыму, на Донбассе, Кавказе. В Московской области добывают минерал, подходящий для цемента. В Челябинской области расположены Варненский и Устиновские карьеры. Последние привлекают туристов и ценны археологическими находками.

Путиловский известняк пестрый, лежит в Ленинградской области. Его брали для строительства Петербурга. В Волосовском р-не есть бежевый кикеринский минерал, а в Гатчинском – желтый елизаветинский доломит. Чобаретское и Ульяновское месторождения знамениты мраморным камнем.

Есть залежи красивых известняков:

  • веневский – мраморный, в Туле;
  • дагестанский – белый, желтый у села Акушинский и Мугги, города Лабинск;
  • казахстанский – ракушняк в Восточно-Казахстанской области;
  • владимирский – в Судогодском, Ковровском районах;
  • крымский – мшанковые белоснежные в Инкерманском карьере, Белогорские разработки;
  • мячковский – кремовый, в Подмосковье.

Способы добычи известняка разнятся в зависимости от его объема в карьерах. Вначале с поверхности бульдозерами счищают неликвидную породу. В больших месторождениях закладывают взрывчатку. В местах малых залежей бурами и фрезами вырезают прямоугольники.

Куски добытого известняка дробят фрезерным комбайном или гидравлическим разрыхлителем, грузят в самосвалы и отвозят на завод. Против коррозии почвы образовавшиеся ямы засыпают землей, засевают травами, сажают кустарниковые растения. Для получения извести мелкую фракцию камня обжигают в печах.