| 1. Классификация сырья
Путем обжига (декарбонизацией) различных карбонатных пород — известняков, доломитов и мергелей — получают известь для изготовления известково-песчаных материалов.
Классификация переходных пород от чистых известняков до доломитов определяется содержанием в них кальция и доломита (табл. 1). Породы, содержащие 50% и более одного из этих минералов, относятся к группе известняков или доломитов.
В карбонатных породах обычно имеется значительное количестве примесей песчаных и глинистых частиц. Чистые известняки и доломить содержат не более 50% примесей других минералов.
Породы, промежуточные между глинами и чистыми карбонатами, называются мергелями. Мергели содержат 25—50% мелких частиц
По содержанию песчаных зерен в доломите различают песчанистые и песчаные доломиты, доломитовые и доломитистые песчаники.
Породы, стоженные из кальцита, песчаных зерен и других примесей (в количестве не более 5%), подразделяются на следующие четыре группы.
силикатных минералов и 50—75% карбонатов. Глинистые мергели содержат 50—75% мелких частиц силикатных минералов и 25—50% карбонатов. Породы, содержащие 5—25% частиц силикатных минералов и 15—90% карбонатов, называются глинистыми известняками или глинистыми доломитами. Иногда вместо «глинистый известняк» употребляют название «известковый мергель».
Некоторые доломиты содержат значительную примесь гипса и ангидрита. Такие породы называются сульфатно-доломитовыми
2. Минералогический и химический составы сырья и геологическое распространение
Главными минералами, слагающими карбонатные породы, являются кальцит, кристаллизующийся в гексагональной сингонии, арагонит — ромбическая разновидность СаСО3, и доломит, представляющий собой двойную углекислую соль кальция и магния.
Минералогический и химический составы карбонатных пород определяют в прозрачных шлифах, а также термическими и химическими анализами.
В полевых условиях определение доломитов и известняков производят разбавленной соляной кислотой. Смачивание ею чистого или доломитистого известняка вызывает бурное вскипание от выделяющегося углекислого газа. Доломиты «вскипают» только в размельченном, порошкообразном состоянии.
Другим полевым способом определения доломитов и известняков является реакция с треххлористым железом. Навеска породы (1 г) растирается в порошок, насыпается в пробирку, содержащую 5 см3 10%-ного раствора FeCl3, и взбалтывается. При этом чистый известняк дает обильное выделение СO2 и коричневато-красный студенистый осадок. Порошок чистого доломита не окрашивается, и раствор сохраняет первоначальный цвет. Если доломит содержит примесь СаСО3, то наблюдается выделение пузырьков СО2 и первоначальный желтый цвет раствора становится красным. Если испытывается доломитовый известняк, СО2 выделяется в значительном количестве, цвет раствора становится красным, но студенистого осадка не образуется.
Среди известняков четко выделяют несколько типов. Главные из них следующие.
Органогенные известняки — наиболее распространенные разновидности известняков. Они образованы из органических отложений (раковины бетоносных простейших, брахиоподы, различные типы моллюсков, остатки криноидей, известковые водоросли, кораллы и другие донные организмы).
Мел. Характеризуется белым цветом, однородностью строения, малой твердостью и мелкозернистостью. Состоит, в основном, из карбоната кальция (доломит отсутствует), примеси глинистых и песчаных частиц незначительны.
Мел также состоит из органических остатков — в основном одноклеточных известковых водорослей. Встречаются также раковины моллюсков и т. п. Мел отлагался на дне морей в условиях теплого климата.
Известняки химического происхождения — мелкозернисты, не имеют органических остатков и залегают в виде пластов и конкреций. Известняки всегда содержат кальций, осевший в воде. Особую группу составляют известковые туфы, образовавшиеся на суше за счет выделения извести из различных минеральных источников.
В электронном микроскопе нами наблюдались различные препараты карбонатов кальция. Некоторые из них показаны на фотоснимках (рис. 1).
Электронно-микроскопические наблюдения нескольких препаратов карбонатов показали, что частицы чистой СаСО3 являются, в основном, кристаллами, имеющими размеры 2—5 ц. Порошки мрамора имели типичную зубчатую поверхность излома с прямыми гранями, характеризующими кристаллические материалы, и типичными для СаСO3 углами. В препарате Сааремааского доломита (ЭССР) наблюдалось также несколько круглых и игольчатых форм.
Геологическое распространение. В истории геологии землн верхнемеловая, каменноугольная и силурийская эпохи характеризуются интенсивным образованием известняков и близких к ним пород. Известняки встречаются и в более древних отложениях.
На территории России они распространены очень широко.
Производство извести и ее применение при изготовлении известково-песчаных изделий
И. А. Хинт |
