Известняк является распространенным типом карбонатных осадочных пород . Он состоит в основном из минералов кальцита и арагонита , которые представляют собой различные кристаллические формы карбоната кальция ( CaCO 3 ). Известняк образуется, когда эти минералы осаждаются из воды, содержащей растворенный кальций. Это может происходить как через биологические, так и небиологические процессы, хотя биологические процессы, такие как накопление кораллов и раковин в море, вероятно, были более важными в течение последних 540 миллионов лет. [1] [2] Известняк часто содержит окаменелости., и они предоставляют ученым информацию о древней среде и эволюции жизни. [3]
Около 20–25% осадочных пород составляют карбонатные породы, и большая их часть — известняк. [4] [3] Оставшаяся карбонатная порода в основном представляет собой доломит , близкородственную породу, которая содержит высокий процент минерального доломита , CaMg(CO 3 ) 2 . Магнезиальный известняк — устаревший и плохо определенный термин, используемый по-разному для доломита, для известняка, содержащего значительное количество доломита ( доломитовый известняк ), или для любого другого известняка, содержащего значительный процент магния . [5] Большая часть известняка образовалась в мелководных морских средах, таких как континентальные шельфы.или платформы , хотя меньшие количества были сформированы во многих других средах. Большая часть доломита представляет собой вторичный доломит, образованный химическим изменением известняка. [6] [7] Известняк обнажается на больших участках земной поверхности, и, поскольку известняк слабо растворим в дождевой воде, эти обнажения часто подвергаются эрозии, превращаясь в карстовые ландшафты. Большинство пещерных систем находятся в известняковой породе.
Известняк имеет множество применений: в качестве строительного материала , основного компонента бетона ( портландцемент ), в качестве заполнителя для основания дорог, в качестве белого пигмента или наполнителя в таких продуктах, как зубная паста или краски , в качестве химического сырья для производства извести . , как кондиционер почвы и как популярное декоративное дополнение к альпинариям . Известняковые образования содержат около 30% мировых запасов нефти . [3]
Известняк состоит в основном из минералов кальцита и арагонита , которые представляют собой различные кристаллические формы карбоната кальция ( CaCO 3 ). Доломит , CaMg(CO 3 ) 2 , является необычным минералом в известняке, а сидерит или другие карбонатные минералы встречаются редко. Однако кальцит в известняке часто содержит несколько процентов магния .. Кальцит в известняке делится на маломагнезиальный и высокомагнезиальный кальцит, при этом разделительная линия проходит по составу 4% магния. Высокомагнезиальный кальцит сохраняет минеральную структуру кальцита, отличную от доломита. Арагонит обычно не содержит значительного количества магния. [8] Большая часть известняка в остальном химически довольно чистая, с обломочными отложениями (в основном тонкозернистый кварц и глинистые минералы ), составляющими менее 5% [9] до 10% [10] состава. Органическое вещество обычно составляет около 0,2% известняка и редко превышает 1%. [11]
Известняк часто содержит переменное количество кремнезема в виде кремнистых или кремнистых скелетных фрагментов (таких как спикулы губок , диатомовые водоросли или радиолярии ). [12] Окаменелости также распространены в известняке. [3]
Известняк обычно имеет цвет от белого до серого. Известняк, который необычно богат органическими веществами, может быть почти черного цвета, в то время как следы железа или марганца могут придавать известняку цвет от не совсем белого до желтого или красного. Плотность известняка зависит от его пористости, которая колеблется от 0,1% у самого плотного известняка до 40% у мела. Плотность соответственно составляет от 1,5 до 2,7 г/см 3 . Плотный известняк, хотя и относительно мягкий, с твердостью по шкале Мооса от 2 до 4, может иметь прочность на раздавливание до 180 МПа . [13] Для сравнения, бетон обычно имеет прочность на раздавливание около 40 МПа. [14]