Карбонатные породы Общие сведения

Карбонатные породы – это образования, сложенные главным образом карбонатами Ca, Mg и в меньшей степени Fe, широко распространены в земной коре, составляя более 15% ее массы.

К группе карбонатных пород относятся известняки, мел, мергели, доломиты и их разновидности, а также травертины, жильные карбонатные породы, карбонатиты и другие образования.

Известняки – осадочные породы, состоящие в основном из кальцита и примесей доломита, кварца, опала, халцедона, глауконита, сидерита и органических веществ. По структурным и текстурным признакам выделяют кристаллические, органогенные и обломочные известняки. Среди кристаллических различают крупно- средне- мелко-тонко- и микрозернистые (скрытокристаллические). Условно к кристаллическим относят оолитовые и сферолитовые известняки. Органогенные (рифовые и ракушечные) известняки наиболее распространены, они сложены в основном фаунистическими остатками. Обломочные известняки, образованные обломками известняков и окатанными фаунистическими остатками, разделяются на пелитовые, алевритовые, псаммитовые и псефитовые. По текстурным признакам различают известняки массивные, слоистые, брекчиевые.

Мел – природная разновидность белого известняка, в составе которой главную роль играет кальцит и известковые водоросли.

Мергели – осадочные породы занимают промежуточное положение между известковыми и глинистыми породами, в них 20-70% глинистых частиц и 20-70% кальцита.

Доломиты – осадочные породы, состоящие в основном из минерала-доломита и различного количества примесей: кальцита, магнезита, сидерита, анкерита, опала, кварца, глин, лимонита, глауконита, галита, калийных солей, фосфоритов и гипса. По структурным признакам доломиты разделяются на крупно-средне-мелко и скрытокристаллические, а также оолитовые, почковидные и ячеистые.

Мраморы – это карбонатные породы, претерпевшие перекристаллизацию в результате метаморфизма, состоящие в основном из кальцита или доломита и примесей кварца, хлорита, гранатов, турмалина, гематита, пирита.

Свойства и области применения

Ценность и пригодность использования карбонатного сырья определяются вещественным составом и физико-механическими свойствами. Основные области потребления (в %): производство строительного и облицовочного камня – 60, цементная промышленность – 20, металлургическая – 10, известковая – 5, огнеупорная – 2, сельское хозяйство – 1, остальные – 2.

Для производства строительных и облицовочных камней используются известняки, доломиты, мраморы, отличающиеся декоративностью и хорошей полируемостью, высокими физико-механическими свойствами. Из карбонатных пород получают бутовый камень, щебенку, штучные и облицовочные камни.

В цементной промышленности широко используются известняки, мел, мергели. Содержание CaO в них должно быть не менее 40%. Вредными примесями являются MgO, SO₃, P₂O₅, Na₂O и K₂O.

Из карбонатных пород изготавливают портландцементы, глиноземистые цементы и другие виды вяжущих веществ. Портландцементы применяются для изготовления бетонов.

В металлургической промышленности чистые карбонатные породы служат флюсами, которые переводят в шлак вредные примеси. Флюсовые известняки должны содержать не менее 50% CaO, не более 3% полуторных оксидов и минимальное количество S и P.

Известковая промышленность потребляет в основном мел и известняки.

Чистые известняки применяются в химической промышленности для производства соды, едких K и Na, хлора и др.; в пищевой для очистки сахара, в сельском хозяйстве для известкования почв. Кроме этого значительное количество карбонатного сырья применяется в стекольной, бумажной, лакокрасочной, резиновой и других отраслях промышленности.