Скелі

Вапняк

Вапняк



Що таке вапняк і як він використовується?


Вапняк: Показаний зразок розміром близько двох дюймів (п'ять сантиметрів).

Що таке вапняк?

Вапняк - це осадова гірська порода, що складається в основному з карбонату кальцію (CaCO)3) у вигляді мінерального кальциту. Найчастіше утворюється в чистих, теплих, мілководних морських водах. Зазвичай це органічна осадова порода, яка утворюється із скупчення оболонок, коралів, водоростей та фекальних уламків. Це також може бути хімічна осадова порода, утворена осадженням карбонату кальцію з озерної чи океанічної води.

Середовище, що утворює вапняк: Підводний вид коралової рифової системи з островів Керама на Східно-Китайському морі на південний захід від Окінави. Тут весь морський двір покритий великою кількістю різноманітних коралів, які створюють карбонатні каркаси кальцію. Зображення Геологічного обстеження США Керта Сторлацці.

Середовище, що утворює вапняк: морське

Більшість вапняків утворюється в мілководних, спокійних, теплих морських водах. Цей тип навколишнього середовища - це організми, здатні утворювати оболонки карбонату кальцію та скелети, які можуть легко витягти необхідні інгредієнти з води океану. Коли ці тварини гинуть, їх шкаралупа та скелетні уламки накопичуються як осад, який може бути літифікований у вапняк. Їх відходи також можуть сприяти збільшенню осадової маси. Вапняки, що утворюються з цього типу осаду, є біологічними осадовими породами. Їх біологічне походження часто виявляється в скелі наявністю копалин.

Деякі вапняки можуть утворюватися шляхом прямого осадження карбонату кальцію з морської або прісної води. Утворені таким чином вапняки є хімічними осадовими породами. Вони вважаються менш рясними, ніж біологічні вапняки.

Сьогодні на Землі багато середовищ, що утворюють вапняк. Більшість з них зустрічаються на мілководних ділянках між 30 градусами північної широти та 30 градусами південної широти. Вапняк утворюється в Карибському морі, Індійському океані, Перській затоці, Мексиканській затоці, навколо островів Тихого океану та в індонезійському архіпелазі.

Однією з таких областей є Багамська платформа, розташована в Атлантичному океані приблизно в 100 милях на південний схід від півдня Флориди (див. Супутникове зображення). Там велика кількість коралів, молюсків, водоростей та інших організмів виробляє величезну кількість скелетних уламків карбонату кальцію, що повністю покриває платформу. Це виробляє велике вапнякове родовище.

Багамські платформи: Супутникове зображення NASA на Багамській платформі, де сьогодні відбувається активне утворення вапняків. Основна платформа шириною понад 100 миль, і там накопичилася велика товщина осадів карбонату кальцію. На цьому зображенні темно-сині райони - глибокі океанські води. Неглибока Багамська платформа виглядає світло-блакитним. Збільшити зображення.

Середовище, що утворює вапняк: випароване


Вапняковий сталактит: Крапля води висить і випаровується на верхівці сталактиту. Зображення служби національного парку.

Вапняк може утворюватися також шляхом випаровування. Сталактити, сталагміти та інші печерні утворення (часто їх називають "спелеотемами") - приклади вапняків, що утворилися в результаті випаровування. У печері краплі води, що пронизують зверху, потрапляють у печеру через переломи або інші порові простори в стелі печери. Там вони можуть випаруватися, перш ніж впасти на підлогу печери. Коли вода випарується, будь-який карбонат кальцію, який був розчинений у воді, буде осідати на стелі печери. З часом цей процес випаровування може призвести до накопичення бурульоподібного карбонату кальцію на стелі печери. Ці родовища відомі як сталактити. Якщо крапелька впаде на підлогу і там випарується, сталагміт може вирости вгору від печерного дна.

Вапняк, який утворює ці печерні утворення, відомий як "травертин" і є хімічною осадовою породою. Скеля, відома як "туфа" - це вапняк, що утворюється випаровуванням на гарячому джерелі, березі озера чи іншій місцевості.

Пов'язане: "Випробування на кислоту" для карбонатних мінералів

Склад вапняку

Вапняк за визначенням - це порода, яка містить щонайменше 50% карбонату кальцію у вигляді кальциту за вагою. Усі вапняки містять щонайменше кілька відсотків інших матеріалів. Це можуть бути дрібні частинки кварцу, польовий шпат, глинисті мінерали, пірит, сидерит та інші мінерали. Він також може містити великі вузлики з вишні, піриту або сидериту.

Вміст карбонату кальцію у вапняку надає йому властивості, яку часто використовують для ідентифікації гірських порід - він стикається при контакті з холодним розчином 5% соляної кислоти.

Крейда: Дрібнозернистий вапняк світлого кольору, що утворюється із скелетних залишків карбонату кальцію крихітних морських організмів.

Кокіна: На цій фотографії зображений хеш-шкаралупа, відомий як кокіна. Тут показана скеля приблизно на два сантиметри (п’ять сантиметрів).

Туфа: Пористий вапняк, який утворюється від опадів карбонату кальцію, часто на гарячому джерелі або вздовж берегової лінії озера, де води насичені карбонатом кальцію.

Сорти вапняку

Для вапняку використовується багато найменувань. Ці назви ґрунтуються на тому, як формувалась скеля, її зовнішній вигляд чи її склад та інші фактори. Ось кілька найпоширеніших сортів.

Крейда: м'який вапняк з дуже тонкою текстурою, який зазвичай має білий або світло-сірий колір. Він утворюється головним чином із залишків вапняних оболонок мікроскопічних морських організмів, таких як форамініфер, або вапняних залишків із численних видів морських водоростей.
Коккіна: вапняк, що погано цементується, складається в основному з уламків муштри. Він часто утворюється на пляжах, де хвильова дія відокремлює фрагменти оболонки подібного розміру.
Копальний вапняк: Вапняк, який містить очевидні та рясні копалини. Це звичайно оболонки та скелетні копалини організмів, які виробляли вапняк.
Літографічний вапняк: Щільний вапняк з дуже дрібним і рівномірним розміром зерна, який зустрічається в тонких грядках, які легко відокремлюються, утворюючи дуже гладку поверхню. В кінці 1700-х рр. Був розроблений процес друку (літографія) для відтворення зображень, малюючи їх на камені чорнилом на масляній основі, а потім використовуючи цей камінь для пресування декількох копій зображення.
Оолітовий вапняк: Вапняк, що складається в основному з оолітів карбонату кальцію, невеликих сфер, утворених концентричним осадженням карбонату кальцію на піщаному зерні або фрагменті оболонки.
Травертин: Вапняк, який утворюється шляхом випаровування опадів, часто в печері, для отримання таких утворень, як сталактити, сталагміти та потокові камені.
Туфа: Вапняк, що утворюється в результаті опадів води, заповненої кальцієм, на гарячому джерелі, березі озера чи іншому місці.

Кримінальний вапняк: Вапняк, який містить значну кількість криїнових копалин. Криноїди - це організми, які мають морфологію стебла, але насправді є тваринами. Рідко криміногенні та інші види вапняку мають властивість сприймати яскравий лак та мати цікаві кольори. Ці зразки можна зробити з незвичайних органічних дорогоцінних каменів. Цей кабошон має площу близько 39 міліметрів і був вирізаний з матеріалу, знайденого в Китаї.

Аренальний вапняк: Це зображення - мікроскопічний вигляд відшліфованої поверхні вапняку Лоялханна з графства Файет, штат Пенсильванія. Лояльханна - пізній пісковик пізнього піску до Міссісіпі до макаронного вапняку, що складається з кремнієвих зерен піску, закладених у матрицю карбонату кальцію або зв'язаних цементом карбонату кальцію. Це постільна постелість з особливостями, які змусили геологів сперечатися, чи має він морський бар або еоловий дюн. Цей погляд показує приблизно один сантиметр скелі між протилежними кутами фотографії з піщаними зернами діаметром близько 1/2 міліметра. Лояльханна цінується як протигрибковий сукупність. Коли його використовують для виготовлення бетонного покриття, піщані зерна в сукупних частинках, що знаходяться на мокрій поверхні тротуару, забезпечують тягу для шин, надаючи дорожньому покриттю антискриптовані якості.

Рок та мінеральні набори: Отримайте набір з гірських порід, мінералів або копалин, щоб дізнатися більше про земні матеріали. Найкращий спосіб дізнатися про гірські породи - це наявність зразків для тестування та експертизи.

Використання вапняку

Вапняк - це скеля з величезною різноманітністю використання. Це може бути одна скеля, яка використовується більше, ніж будь-яка інша. Більшість вапняків роблять у щебінь і використовують як будівельний матеріал. Він використовується як щебінь для дорожньої основи та залізничного баласту. Застосовується як агрегат в бетоні. Його випалюють у печі з подрібненим сланцем для отримання цементу.

Деякі різновиди вапняку добре справляються з цим використанням, оскільки це міцні щільні породи з невеликим простором пор. Ці властивості дозволяють їм добре протистояти стирання та замерзання-відтавання. Незважаючи на те, що вапняк не працює так добре, як деякі твердіші силікатні гірські породи, його набагато простіше викопати та не зазнати однакового рівня зносу гірничого обладнання, дробарок, екранів та ліжок транспортних засобів, які його перевозять .

Деякі додаткові, але також важливі способи використання вапняку включають:

Розмірний камінь: Вапняк часто ріжуть на блоки та плити певних розмірів для використання в будівництві та архітектурі. Він використовується для облицювання каменю, підлогової плитки, сходів протекторів, підвіконь та багатьох інших цілей.
Покрівельні гранули: Подрібнений до дрібного розміру часток, подрібнений вапняк використовується як атмосферне та жаростійке покриття на просоченому асфальтом черепиці та покрівлі. Він також використовується в якості верхнього покриття на вбудованих дахах.
Flux Stone: Подрібнений вапняк використовується при виплавленні та інших процесах переробки металу. У спеку плавки вапняк поєднується з домішками і може бути видалений з процесу як шлак.
Портленд Цемент: Вапняк нагрівають в печі з сланцями, піском та іншими матеріалами і подрібнюють до порошку, який затвердіє після змішування з водою.
AgLime: Карбонат кальцію - одне з найбільш економічно вигідних кислотно-нейтралізуючих засобів. При подрібненні до піску чи менших частинок вапняк стає ефективним матеріалом для обробки кислих ґрунтів. Він широко використовується на фермах у всьому світі.
Вапно: Якщо карбонат кальцію (CaC03) нагрівається до високої температури в печі, продукти будуть виділяти газ вуглекислого газу (СО2) і оксид кальцію (СаО). Оксид кальцію є потужним агентом нейтралізації кислоти. Він широко використовується як засіб для обробки ґрунту (швидше діє, ніж аглім) у сільському господарстві та як агент нейтралізації кислоти хімічною промисловістю.
Наповнювач кормів для тварин: Курям потрібен карбонат кальцію для отримання міцних яєчних оболонок, тому карбонат кальцію їм часто пропонують як дієтичну добавку у вигляді «курячої крупи». Він також додається в корм деякої молочної худоби, яка повинна замінити велику кількість кальцію, втраченого при доїнні тварини.
Пил щодо безпеки мін: Також відомий як "кам'яний пил". Пилоподібний вапняк - це білий порошок, який можна розпорошити на відкриті вугільні поверхні в підземній шахті. Це покриття покращує освітленість та зменшує кількість вугільного пилу, яке активізується та вивільняється у повітря. Це покращує повітря для дихання, а також зменшує небезпеку вибуху, спричинену зваженими частинками горючих вугільних пилів у повітрі.

Вапняк має багато інших цілей. Порошкоподібний вапняк використовується як наповнювач у папері, фарбі, гумі та пластмасі. Подрібнений вапняк використовується як фільтруючий камінь у місцях видалення стічних вод. Порошкоподібний вапняк також використовується як сорбент (речовина, яка поглинає забруднювачі) на багатьох об'єктах, що спалюють вугілля.

Вапняк зустрічається не скрізь. Він зустрічається лише на ділянках, підкладених осадовими породами. Вапняк потрібен в інших районах і настільки важливий, що покупці заплатять у п’ять разів більше вартості каменю в зборах за доставку, щоб вапняк можна було використовувати в своєму проекті чи процесі.