Карбонатные осадочные горные породы

Введение
Условия образования и формы залегания
Минеральный состав. Вариации.
Химический состав, физико-химические, инженерно-геологические свойства горных пород
Полезные ископаемые, генетически связанные с данным видом горной породы, практическое значение
Заключение
Список использованной литературы

Карбонатные осадочные горные породы

грубозернистые;
крупнозернистые;
среднезернистые;
мелкозернистые;
тонкозернистые.
Размеры их зерен соответственно составляют: 2-1; 1-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,1; 0,1-0,01 мм.
Мел - скрытокристаллическая порода белого цвета. Он состоит почти целиком из микрозернистого (менее 0,01 мм) кальцита и мельчайших органических остатков.
Плотность известняков составляет 2000-2800 кг/м3, мела 1600-2400 кг/м3, влажность известняков 3-10%, мела 15-25%, прочность на сжатие известняков до 100 МПа, мела 0,5-15МПа. Для производства портландцемента пригодны карбонатные породы при содержании 40-43,5% СаО, 3,2-3,7% MgO. Желательно, чтобы сумма Na2O и К2О не превышала 1%, а содержание SO3 1,5-1,7%.
Более благоприятны породы с постоянным химическим составом и однородной мелкокристаллической структурой. Наиболее реакционноспособны мел и мелкокристаллические известняки.
Особым видом карбонатного сырья является мергель - осадочного происхождения переходная горная порода от известняков к глинам. Мергель представляет собой природную тонкодисперсную, равномерную смесь глинисто-песчаных веществ (20-50%) и мельчайших частиц углекислого кальция (80-50%). В зависимости от содержания СаСО3 и глинисто-песчаного вещества мергели подразделяют на песчаные, глинистые и известковые.
Наиболее ценное сырье - известковый мергель, содержащий 75-80% СаСО3 и 20-25% глины. По химическому составу он близок к готовой портландцементной сырьевой смеси, и его использование упрощает технологию производства портландцемента. Такие мергели, в которых содержание СаСО3 соответствует составу портландцементной сырьевой смеси, называют натуральными. По физическим свойствам мергели могут резко отличаться: одни имеют плотную структуру и высокую прочность, другие-мягкие, рыхлые.
Карбонатные породы, как известно, отличаются чрезвычайным разнообразием литолого-петрографического состава, структуры, условий залегания, трещиноватости и сохранности. Их месторождения могут быть представлены как сплошными массивами, так и сильно расчлененными толщами, состоящими из отдельных слоев, линз и пластов, не выдержанных по толщине, простиранию, а также по составу и качеству. Классификация карбонатных пород производится в зависимости от соотношения основных составляющих минералов кальцита СаСО3 и СаМg(СО3)2, а также от содержания глины и терригенного материала.
Известняки и мергели, как входящие в группу карбонатных пород, преимущественно состоят из кальцита. Характерным для карбонатных пород является постепенный переход от чистых известняков к мергелям и глине, от известняков к чистым доломитам или от известняков к алевролитам, песчаникам и гравелитам.
Физико-химические свойства (2)
Характеристика
Ед. измерения
Величина
Средняя плотность
грамм/куб.см.
2,63 - 3,0
Предел прочности в сухом состоянии
мПа
до 208
Водопоглащение
%
0,07 - 0,95
Коэф. снижения прочности при насыщении водой
%
0,86 - 0,93
Пористость
%
1,7
Предел прочности при сжатии
* в воздушно-сухом состоянии
мПа
94
* в водо-насыщенном состоянии
мПа
83
Истираемость
грамм/кв.см.
1,62
Марка по морозостойкости
25,5
Карбонатные породы по радиационным свойствам относятся к материалам I класса и могут использоваться в строительстве без ограничений.
Удельная активность естественных радионуклидов составляет 142-171 Бк/кг (для строительных материалов не более 370 Бк/кг). (2)
Полезные ископаемые, генетически связанные с данным видом горной породы, практическое значение
Кальцит, или известковый шпат Са[СО3], - самый распространенных в земной коре минералов, Чаще встречается в виде кристаллических и скрытокристаллических агрегатов различной плотности, в пустотах в виде разнообразных натечных форм, кристаллов и их сростков. Кальцид имеет самые разнообразные оттенки- от бесцветного и белого, изредка до черного; с перламутровым блеском, прозрачный или просвечивающий; твердость 3; плотность 2,7; бурно реагирует с соляной кислотой. Применение разнообразно: в строительстве, в металлургической и химической промышленностях, как поделочный камень, исландский шпат - в оптике. Месторождения многочисленны. (1)
Доломит CaMg[СO3]2- распространенный минерал, образующий кристаллические и землистые агрегаты. Форма кристаллов: Ромбоэдрические; грани кристаллов часто искривлены.Кристаллическая структура. Характеризуется тем, что ионы кальция (Са) и магния (Mg) чередуются вдоль тройной оси. От кальцита он отличается большей твердостью 3,5-4 и плотностью 2,9, а главное, реакцией с соляной кислотой, которая идет только с порошком доломита. Используется в металлургии и строительстве. Распространен широко.
Реже встречается сидерит Fе [СО3], слагающий кристаллические и землистые агрегаты, образующий округлые конкреции и оолиты. Цвет желтовато-белый, буровато-серый; твердость 3,5-4,5; плотность 4. Реагирует только с подогретой соляной кислотой. Не плавится, становится трещиноватым, буреет и чернеет (вследствие окисления железа). Является важной железной рудой. Крупные месторождения СССР на Южном Урале.
Минералы класса сульфатов осаждаются в поверхностных водоемах, образуются при окислении сульфидов и серы в зонах выветривания, реже связаны с вулканической деятельностью.(1)
Ангидрит Ca[SO4]-образует плотные мелкокристаллические скопления. Сингония ромбическая. Цвет белый, часто с голубым или серым оттенком; блеск стеклянный, перламутровый; прозрачен, чаще просвечивает; спайность совершенная в одном направлении и средняя в двух, расположенных под углом 90o; твердость 3,5; плотность 3,0. Используется для производства цемента, для поделок. В СССР следует отметить месторождения на Украине. (1)