Karbonaattikivet karbonaattikivet laajasti. Karbonaattikivien alkuperä, muodostumisolosuhteet Karbonaattisavi tai savikarbonaatti

Karbonaattikivet ovat sedimentti- tai metamorfisia kiviä, jotka koostuvat kalkkikivestä, dolomiitista ja karbonaatti-savesta. Sementin valmistuksessa käytetään kaikkia karbonaattikivilajikkeita - kalkkikiveä, liitua, kuorikalkkikiveä, kalkkipitoista tuffia, marlikalkkikiveä, marmoria lukuun ottamatta.

Kaikki nämä kivet, sekä kalsiumkarbonaatti CaCO 3, voivat sisältää saviaineiden, dolomiitin, kvartsin ja kipsin sekoituksia. Kalkkipitoisten kivien savipitoisuutta ei ole rajoitettu; dolomiitin ja kipsin suuret epäpuhtaudet ovat haitallisia.

Karbonaattikivien laatu sementin valmistuksen raaka-aineena riippuu niiden fysikaalisista ominaisuuksista ja rakenteesta: amorfisen rakenteen omaavat kivet ovat polton aikana helpommin vuorovaikutuksessa raaka-aineseoksen muiden komponenttien kanssa kuin kiderakenteelliset kivet.

Kalkkikivet– yksi tärkeimmistä kalkin raaka-ainetyypeistä. Tiheillä, laajalle levinneillä kalkkikivillä on usein hienokiteinen rakenne.

Kalkkikiven tiheys on 2700-2760 kg/m3; puristuslujuus jopa 250-300 MPa; kosteus vaihtelee 1-6 %. Sementin valmistukseen sopivimpia ovat marli- ja huokoiset kalkkikivet, joilla on alhainen puristuslujuus ja joissa ei ole piisulkeumaa.

Liitu- sedimenttinen pehmeä, helposti jyskyttävä kivi, joka on heikosti sementoitunut tahraava kalkkikivi. Liitu murskautuu helposti, kun siihen lisätään vettä, ja se on hyvä raaka-aine sementin valmistukseen.

Marl- sedimenttikivi, joka on pienten CaCO 3 -hiukkasten ja saven seos dolomiitin, hienon kvartsihiekan, maasälpän jne. seoksena. Marli on siirtymäkivi kalkkikivestä (50-80 %) savikiveen (20-50 %) %). Jos merleissä CaCO 3:n ja savikiven välinen suhde lähestyy sementin valmistukseen vaadittua suhdetta ja silikaatti- ja alumiinioksidimoduulien arvot ovat hyväksyttävissä rajoissa, niin merleitä kutsutaan luonnon- tai sementiksi. Merelleiden rakenne on erilainen: tiheä ja kova tai maanläheinen löysä. Marlit esiintyvät enimmäkseen kerrosten muodossa, jotka eroavat toisistaan ​​koostumukseltaan. Merelleiden tiheys vaihtelee välillä 200 - 2500 kg/m 3 ; kosteus saven epäpuhtauksien pitoisuudesta riippuen 3-20%.

Sementin valmistukseen voidaan käyttää erilaisia ​​karbonaattikiviä, kuten: kalkkikiveä, liitua, kalkkipitoista tuffia, kuorikalkkikiveä, marlikalkkikiveä, mereli jne.

Kaikki nämä kivet, sekä kalsiumkarbonaatti, pääasiassa kalsiitin muodossa, mieluiten hienojakoisena, voivat sisältää saviaineiden, dolomiitin, kvartsin, kipsin ja useiden muiden seoksia. Sementin valmistuksessa savea lisätään aina kalkkikiveen, joten siihen on toivottavaa lisätä savea. Dolomiitti- ja kipsiepäpuhtaudet suuret määrät ovat haitallisia. Kalkkipitoisten kivien MgO- ja SO 3 -pitoisuuksia tulisi rajoittaa. Kvartsin rakeet eivät ole haitallisia epäpuhtauksia, mutta ne vaikeuttavat tuotantoprosessia.

Karbonaattikivien laatu riippuu myös niiden rakenteesta: amorfisen rakenteen omaavat kivet ovat polton aikana helpommin vuorovaikutuksessa muiden raaka-aineseoksen aineosien kanssa kuin kiderakenteen omaavat kivet.

Tiheät kalkkikivet, joilla on usein hienokiteinen rakenne, ovat laajalle levinneitä ja ovat yksi tärkeimmistä kalkin raaka-ainetyypeistä. Siellä on piihapolla kyllästettyjä piipitoisia kalkkikiviä. Niille on ominaista erityisen korkea kovuus. Yksittäisten piikivisulkeutumien esiintyminen kalkkikivessä vaikeuttaa käyttöä, koska nämä sulkeumat on erotettava käsin tai käsittelylaitoksissa vaahdottamalla.

Sementtiraaka-aineiden rikastamista vaahdotuksella käytetään vain joissakin ulkomaisissa sementtitehtaissa, joissa on huonolaatuisia raaka-aineita. Tällainen rikastaminen voi olla mahdollista vain niillä alueilla, joilla ei ole puhtaampia sementin valmistukseen soveltuvia raaka-aineita.

Liitu on pehmeä, helposti murskattava kivi, joka koostuu hiukkasista, joilla on erittäin kehittynyt pinta. Se murskautuu helposti lisäämällä vettä ja on hyvä raaka-aine sementin valmistukseen.

Kalkkipitoiset tuffit- erittäin huokoinen, joskus löysä karbonaattikivi. Tuffit ovat suhteellisen helppoja louhia ja ovat myös hyviä kalkkiraaka-aineita. Kuorikalkkikivillä on suunnilleen samat ominaisuudet.

Tiheän kalkkikiven tilavuuspaino on 2000-2700 kg/m3 ja liidun 1600-2000 kg/m3. Kalkkikiven kosteus on 1-6 % ja liidun 15-30 %.

Sementin valmistukseen sopivimpia ovat marli- ja huokoiset kalkkikivet, joilla on alhainen puristuslujuus (100-200 kg/cm2), jotka eivät sisällä piisulkeuksia. Koviin ja tiheisiin lajikkeisiin verrattuna tällaiset kalkkikivet murskautuvat helpommin ja reagoivat nopeammin raakaseoksen muiden komponenttien kanssa polton aikana.

Marli on sedimenttikivi, joka on luonnollinen homogeeninen seos kalsiitista ja saviaineksesta dolomiitin, hienon kvartsihiekan, maasälpän jne. sekoituksella. On kalkkipitoisia meelejä, savimerellejä jne. Jos merleissä kalsiumkarbonaatin ja saviaineen välinen suhde lähestyy sementin valmistukseen vaadittavaa ja silikaatti- ja alumiinioksidimoduulin arvot ovat hyväksyttävissä rajoissa, niitä kutsutaan luonnollisiksi tai sementiksi. Ne poltetaan paloina (ilman lisäaineita) kuiluuuneissa, mikä eliminoi raaka-aineseoksen esikäsittelyn ja alentaa valmiin tuotteen kustannuksia. Tällaiset merkit ovat kuitenkin hyvin harvinaisia.

Marleilla on erilaisia ​​rakenteita. Jotkut niistä ovat tiheitä ja kovia, toiset ovat maanläheisiä ja löysiä. Ne sijaitsevat enimmäkseen kerrosten muodossa, jotka eroavat toisistaan ​​koostumukseltaan. Merelleiden tilavuuspaino vaihtelee yleensä välillä 2000-2500 kg/m3; Niiden kosteus on saven epäpuhtauksien pitoisuudesta riippuen 3-20%.

sanakirjahaku

Kopioi koodi ja liitä se blogiisi:

KARBONAATTIKIVIÄ - sedimentti, tuote, joka koostuu yli 50 % yhdestä tai useammasta karbonaattimineraalista; nämä ovat kalkkikiviä, dolomiitteja ja niiden välisiä siirtymäeroja. Sideriitti-, magnesiitti- ja ankeriittisedimentit ovat rajallisia. P. to., jotka ovat jo malmeja; Breuneriitin, witeriitin, rodokrosiitin, strontianiitin ja oligoniitin ohella ne muodostavat välikerroksia, linssejä ja kyhmyjä. Aragoniitti, joka muodostaa monien organismien luurankoja ja kuoria tai on saostettu kemiallisesti, ei ole kovin stabiili, ja sitä ei yleensä esiinny muinaisessa P. c. P. c. sisältää usein. kivet, pyroklastiset ja kemogeeniset materiaalit, savi- ja piipitoiset mineraalit, org. jäämiä. Autogeenisistä mineraaleista löytyy glaukoniittia, kvartsia, kalsedonia, anhydriittiä, kipsiä, rikkikiisua, alkalimaasälpäjä jne. Polysakkaridien alkuperä vaihtelee: kemogeeninen, biogeeninen, mekaaninen (lastiset kalkkikivet), metasomaattinen, sekundaarinen (uudelleenkiteytyminen). P. to. viittaa pääsääntöisesti kalliomuodostelmiin, joissa on jäykkä jyvien välinen yhteys, ts. kiinteitä pisteitä; P. to. voi olla tiheä, huokoinen ja halkeama; kaksi viimeistä lajiketta vapautuvat huokoisiin ja rikkoutuneisiin karbonaattisäiliöihin. Sedimenttien tekstuurit, erityisesti p. ja P. k. (Teodorovich, 1941), voidaan arvioida sedimenttien, muodostumisen kokonaisuutena, kerroksellisuudesta riippuen - lapid tekstuurit (kerroksinen, mikro-, vino ja ei- kerroksellinen) ja yksittäisille kerroksellisille sedimenttien kerroksille, muodostelmille (tai ei-kerroksisille kohteille yleensä) - kerrostekstuurit (satunnaiset, tasossa yhdensuuntaiset kerrostumisen ja kasvun tekstuurit, "virtausten", "kartiosta kartioon" jne.). P. to. sisältää erilaisia ​​rakenteita, jotka liittyvät ensisijaiseen ja toissijaiseen. P.:n rakenteiden mukaan kompleksi voidaan jakaa seuraaviin tr. : 1) rakenteellisesti homogeeninen (samantyyppisistä komponenteista); 2) rakenteellisesti enemmän tai vähemmän homogeeninen (kahden tai useamman tyypin tasaisesti jakautuneista komponenteista); 3) rakenteellisesti heterogeeninen (eri ääriviivat ja eri rakenteet alueilta). Esitämme kalkkikivien rakenteellisen luokituksen vain kahdelle ensimmäiselle ryhmälle. On suositeltavaa käyttää rakennegeneettistä luokitusta, jossa pääryhmät. - geneettiset ja pienemmät - rakenteelliset. Geneettisiä pääryhmiä on 4. kalkkikivet seuraavilla alaryhmillä. ja tyypit (Teodorovich, 1941, 1958, 1964): I. Ilmeisesti organogeeninen tai biogeeninen: A. Biomorfinen: a) stereofyyttinen - vakaasti kasvava (riuttarungot, biostromaaliset jne.); 6) hemistereophytra (organogeeni-nodulaarinen); c) astereophytraceae-kasvit, jotka alun perin kerääntyivät lietenä (foraminifera, ostracodaceae jne. ). B. Fragmentaarinen (spiculaceous jne.). B. Biomorfinen-detritus ja detritus-biomorfinen): 1) stereofyteerinen; 2) astereophytraceae. G. Biodetritus ja bioliete. II. Biokemogeeninen: A. Coprolite. B. ja C. Möykkyinen ja mikromöykkyinen (usein nämä ovat sinilevien jätetuotteita). G. hyytynyt. D. Mikrorakeinen, mikrokerroksinen (bakteeri). III. Kemogeeninen: A. Kirkasraeinen. B. Mikrorakeinen. B. Ooliitti jne. D. Hosterophytra - kortikaalinen, kuorittuva jne. IV. Klassinen: A. Konglomeraatti ja breccia. B. Hiekkakivi ja aleurikivi. Yksityiskohtaisimman ja perustellumman kalkkikivien geneettisen luokituksen ehdotti Shvetsov (1934, 1948). Karbonaattikiville tunnetaan lukuisia luokituksia, joissa otetaan huomioon karbonaattiosan lisäksi niissä olevan saven tai kiven materiaalin määrä (Noinsky, 1913; Vishnyakov, 1933; Pustovalov, 1940; Teodorovich, 1958; Khvorova, 1958; jne.). Folkin luokittelu on laajalle levinnyt ulkomailla (Folk, 1962). Karbonaattinäytteiden, erityisesti kalkkikivien, syvällistä facies-analyysiä varten on tarpeen antaa niiden koostumuksen ominaisuuksien erotetuimmat kvantitatiiviset ominaisuudet (Marchenko, 1962). Kalkkikivet ja dolomiitit ovat yleisiä luonnossa, vähemmän kehittyneitä kalkkikivi-dolomiittikiviä käytetään laajalti teollisuudessa (metallurgiassa, kemianteollisuudessa, tekstiiliteollisuudessa, paperiteollisuudessa, rakentamisessa jne.) ja maataloudessa (lannoitteet). V. I. Marchenko, O. I. Nekrasova, G. I. Teodorovich.

Lähde: Geological Dictionary

KARBONAATTIKIVIÄ - sedimentti, tuote, joka koostuu yli 50 % yhdestä tai useammasta karbonaattimineraalista; nämä ovat kalkkikiviä, dolomiitteja ja niiden välisiä siirtymäeroja. Sideriitti-, magnesiitti- ja ankeriittisedimentit ovat rajallisia. P. to., jotka ovat jo malmeja; Breuneriitin, witeriitin, rodokrosiitin, strontianiitin ja oligoniitin ohella ne muodostavat välikerroksia, linssejä ja kyhmyjä. Aragoniitti, joka muodostaa monien organismien luurankoja ja kuoria tai on saostettu kemiallisesti, ei ole kovin stabiili, ja sitä ei yleensä esiinny muinaisessa P. c. P. c. sisältää usein. kivet, pyroklastiset ja kemogeeniset materiaalit, savi- ja piipitoiset mineraalit, org. jäämiä. Autogeenisistä mineraaleista löytyy glaukoniittia, kvartsia, kalsedonia, anhydriittiä, kipsiä, rikkikiisua, alkalimaasälpäjä jne. Polysakkaridien alkuperä vaihtelee: kemogeeninen, biogeeninen, mekaaninen (lastiset kalkkikivet), metasomaattinen, sekundaarinen (uudelleenkiteytyminen). P. to. viittaa pääsääntöisesti kalliomuodostelmiin, joissa on jäykkä jyvien välinen yhteys, ts. kiinteitä pisteitä; P. to. voi olla tiheä, huokoinen ja halkeama; kaksi viimeistä lajiketta vapautuvat huokoisiin ja rikkoutuneisiin karbonaattisäiliöihin. Sedimenttien tekstuurit, erityisesti p. ja P. k. (Teodorovich, 1941), voidaan arvioida sedimenttien, muodostumien osalta kokonaisuutena kerroksesta riippuen - (kerroksinen, mikro-, vino ja ei-kerroksinen) ja kerrostettujen sedimenttien yksittäisille kerroksille, muodostelmille (tai ei-kerroksisille alueille yleensä) - kerrostekstuurit (satunnaiset, tasossa yhdensuuntaiset kerrostumisen ja kasvun tekstuurit, "virtausten", "kartiosta kartioon" jne.). P. to. sisältää erilaisia ​​rakenteita, jotka liittyvät ensisijaiseen ja toissijaiseen. P.:n rakenteiden mukaan kompleksi voidaan jakaa seuraaviin tr. : 1) rakenteellisesti homogeeninen (samantyyppisistä komponenteista); 2) rakenteellisesti enemmän tai vähemmän homogeeninen (kahden tai useamman tyypin tasaisesti jakautuneista komponenteista); 3) rakenteellisesti heterogeeninen (eri ääriviivat ja eri rakenteet alueilta). Esitämme kalkkikivien rakenteellisen luokituksen vain kahdelle ensimmäiselle ryhmälle. On suositeltavaa käyttää rakennegeneettistä luokitusta, jossa pääryhmät. - geneettiset ja pienemmät - rakenteelliset. Geneettisiä pääryhmiä on 4. kalkkikivet seuraavilla alaryhmillä. ja tyypit (Teodorovich, 1941, 1958, 1964): I. Ilmeisesti organogeeninen tai biogeeninen: A. Biomorfinen: a) stereofyyttinen - vakaasti kasvava (riuttarungot, biostromaaliset jne.); 6) hemistereophytra (organogeeni-nodulaarinen); c) astereofyteraceae-kasvit, jotka alun perin kerääntyivät lietenä (foraminifera, ostracodaceae jne.). B. Fragmentaalinen (spiculaceous jne.) P.). B. Biomorfinen-detritus ja detritus-biomorfinen): 1) stereofyteerinen; 2) astereophytraceae. G. Biodetritus ja bioliete. II. Biokemogeeninen: A. Coprolite. B. ja C. Möykkyinen ja mikromöykkyinen (usein nämä ovat sinilevien jätetuotteita). G. hyytynyt. D. Mikrorakeinen, mikrokerroksinen (bakteeri). III. Kemogeeninen: A. Kirkasraeinen. B. Mikrorakeinen. B. Ooliitti jne. D. Hosterophytra - kortikaalinen, kuorittuva jne. IV. Klassinen: A. Konglomeraatti ja breccia. B. Hiekkakivi ja aleurikivi. Yksityiskohtaisimman ja perustellumman kalkkikivien geneettisen luokituksen ehdotti Shvetsov (1934, 1948). Karbonaattikiville tunnetaan lukuisia luokituksia, joissa otetaan huomioon karbonaattiosan lisäksi niissä olevan saven tai kiven materiaalin määrä (Noinsky, 1913; Vishnyakov, 1933; Pustovalov, 1940; Teodorovich, 1958; Khvorova, 1958; jne.). Folkin luokittelu on laajalle levinnyt ulkomailla (Folk, 1962). Karbonaattinäytteiden, erityisesti kalkkikivien, syvällistä facies-analyysiä varten on tarpeen antaa niiden koostumuksen ominaisuuksien erotetuimmat kvantitatiiviset ominaisuudet (Marchenko, 1962). Kalkkikivet ja dolomiitit ovat yleisiä luonnossa, vähemmän kehittyneitä kalkkikivi-dolomiittikiviä käytetään laajalti teollisuudessa (metallurgiassa, kemianteollisuudessa, tekstiiliteollisuudessa, paperiteollisuudessa, rakentamisessa jne.) ja maataloudessa (lannoitteet). V. I. Marchenko, O. I. Nekrasova, G. I. Teodorovich.

Yleisimmät karbonaattikivet ovat kalkkikivet ja dolomiitit. Sideritoliitit, magnesitoliitit ja rodokrositoliitit ovat huomattavasti harvinaisempia. Karbonaattikivien spesifisyys piilee rakenteellisten tyyppien laajassa kirjossa, mikä selittyy ympäristöjen ja niiden muodostumismenetelmien moninaisuudesta.

Kalkkikivet ovat pääasiassa kalsiitista koostuvia kiviä. Hiekka-lieteisen materiaalin, saven, piidioksidin, dolomiitin, glaukoniitin, bitumin jne. sekoituksessa kalkkikiviä kutsutaan vastaavasti hiekka-, siltti-, savi-, piipitoisiksi, dolomiitti-, glaukoniittibitumi- jne. -seoksiksi. Karbonaattikiven määräävät rakenteellisten rakeiden (komponenttien) tyyppi, sementtipitoisuus ja huokostila. Kalkkikivien rakenteelliset rakeet voivat olla klastisia rakeita (karbonaattinen ja ei-karbonaattikoostumus, litoklastit ja kristallolastit), biomorfisia jyviä (kokonainen ja koko luuranko, detritaali jne.), erilaisia ​​palloaggregaatteja (ooliiteja, pisoliitteja, sferuliitteja, kokkareita, jne.) ja kiteet mineraalit. Kalkkikiville on ominaista suuri rakenne monimuotoisuus. Kerrosten pinnalla on havaittavissa merkkejä aaltoilusta, syngeneettisiä halkeamia, jälkiä sadepisaroista, jälkiä liukenevista suolakiteistä ja jälkiä organismien elintoiminnasta. Kalkkikivet on maalattu vaalean beigen, kellertävän ja harmaan sävyin vihertävän, punertavan tai ruskean sävyin. Orgaanisia jäänteitä löytyy usein kalkkikivistä.

Dolomiitit ovat kiviä, jotka koostuvat yli 50 % dolomiittimineraalista. Dolomiitit sisältävät usein kalsiittiseosta, jonka ansiosta havaitaan kaikki siirtymät kalkkikiven ja dolomiitin välillä. Saviaineksen sekoittuminen aiheuttaa jatkuvan sarjan: dolomiitti - mergeli. Dolomiittia voidaan naarmuttaa teräsneulalla ja se eroaa kalkkikivestä huonommin happoliukoisuudessa ja vahvemmassa kiiltossaan. Dolomiitti voidaan määrittää luotettavasti vain kemiallisella analyysillä (se ei reagoi kloorivetyhapon kanssa, toisin kuin kalkkikivi). Orgaanisia jäänteitä löytyy niistä paljon harvemmin kuin kalkkikivistä. Dolomiitit sisältävät usein hyvin tyypillisiä aitogeenisiä mineraaliepäpuhtauksia (sulfaatteja, selestiiniä, fluoriittia, raudan, piidioksidin, orgaanisen aineen rauta- ja oksidiyhdisteitä) sekä allotigeenisiä, joita edustaa saviaines, harvoin hiekkainen ja lieteinen materiaali, jonka koostumus ei yleensä ole karbonaattia. . Dolomiittien väri on beige, harmaa vihertävän, punertavan, ruskean tai kellertävän sävyin.

Marlit ovat kiviä, joiden koostumus on savi-karbonaattia. Marlit sisältävät tyypillisesti 25–50 % liukenematonta sedimenttiä. Kiveä muodostavien karbonaattimineraalien koostumuksesta riippuen merglit jaetaan kalsiittiin ja dolomiittiin ja liukenemattoman jäännöksen koostumuksesta riippuen piipitoisiksi merleiksi ja itse merleiksi. Niillä on yleensä pelitomorfinen tai hienorakeinen rakenne. Kun karbonaattipitoisuus on yli 75–80 %, kiviä kutsutaan savikalkkikiveksi; jos kiven savipitoisuus ylittää 75 %, sitä kutsutaan kalkkipitoiseksi tai dolomiittisaveksi. Marlit ovat pelitomorfisia, useimmiten pehmeitä, likaisia ​​kiviä, joissa on maanläheisiä murtumia. Ne imevät helposti vettä ja hajoavat usein haalistuessaan löysäksi massaksi ("murskat", "halkeamat"). Ne on yleensä maalattu vaaleilla harmaan sävyillä vihertävän, vaaleanpunaisen tai kellertävän sävyin. Mutta on myös kirkkaanvärisiä punaisia, violetteja ja ruskeita lajikkeita (punaisen värisissä kerroksissa). Ohut kerros ei ole tyypillistä merleille. Merelleissä on epäpuhtauksina kvartsin jyviä, maasälpää ja lisämineraaleja. Merelleiden autigeenisistä mineraaleista havaitaan glaukoniittia, usein pallomaisten ja munuaisen muotoisten jyvien muodossa, bariittia, zeoliittia (pääasiassa mordeniittia), rikkikiisua ja markasiittia pienten pallomaisten rakeiden muodossa. Merelleissä piipitoisia konkrementteja edustaa yleensä kalsedoni, kvartsi tai opaali. Rautaoksidit ja -hydroksidit (pääasiassa rautasulfidien hapettumistuotteet) värjäävät merkeleitä kellertävissä ja punertavissa sävyissä. Mereleissä on nilviäisten, ostrakodien, foraminiferien ja muiden kuorien jäänteitä, ja pienimpien kalkkilevien - rabdoliittien ja kokkoliittien - jäänteet ovat laajalti kehittyneitä. Tunnistettavat orgaaniset jäännökset ovat hyvin harvinaisia ​​dolomiittimerelleissä. Toisinaan orgaanista ainetta ja hiilipitoisia hiukkasia havaitaan suuressa osassa merlejä, joko tasaisesti jakautuneena kallioon tai muodostaen kertymiä yksittäisinä täplinä. Kalkkikivet ja dolomiitit eroavat merleistä suuremmalla tiheydellä, kyvyllään hajota levymäisiksi yksiköiksi, ja niillä on usein kiteinen rakeinen rakenne, joka ei ole merleille ominaista.

Marlit eroavat savesta plastisuuden puutteella, mikä on niin ominaista savikiville. Merelleiden ulkoiset ominaisuudet, joiden perusteella ne tunnistetaan kentällä, vaihtelevat merkittävästi savikomponenttien koostumuksesta ja määrästä riippuen. Mineraalit, jotka eivät pysty turpoamaan kosteuden vaikutuksesta (kaoliniitti, hydromicas, hieno opaali), jotka ovat epäpuhtauksien muodossa karbonaattikivessä, eivät vaikuta sen ulkonäköön. Pieni sekoitus montmorilloniittiryhmän mineraaleja antaa merelle murenevan ulkonäön, jonka määrää montmorilloniitin kyky väliaikaisesti kostutettuna ja sen jälkeen kuivattuna hajota helposti löysäksi massaksi. Merelleissä olevaa piidioksidia voivat edustaa pienet pyöreät opaalikappaleet, amorfinen piidioksidi, joka on saostunut vedestä kalsiumkarbonaatin mukana. Näiden hiukkasten koko ei yleensä ylitä 0,01 mm. Merelleen liukenemattoman jäännöksen tutkimus antaa käsityksen kiven muodostavien savimineraalien ja muiden epäpuhtauksien koostumuksesta.

kaliumionien savimineraalien välillä. Katageneesin aikana hydrolysoituneiden mineraalien (maasälpien) - kaliumlähteiden - läsnäolo kivessä varmistaa saven suhteellisen nopean kuivumisen; sen puuttuminen viivyttää tätä prosessia metageneesivaiheeseen asti, jolloin suurin osa kaliummaasälpäistä tuhoutuu. Siten öljynmuodostusvaihe voi viivästyä, jos kivessä on puute kaliumista.

Kontrollikysymykset

1. Mitkä ovat savikivien luokitukset fysikaalisten ominaisuuksien perusteella?

mineraalikoostumus, muodostumismenetelmä?

2. Miten kuvaamme savimineraalien kidehilojen rakennetta

3. Mitkä ovat kaoliniitin, illiitin, smektiittien, vermikuliitin ja kloriittien pääryhmien savimineraalien rakenteelliset ominaisuudet?

4. Mitä ovat sekakerrosmineraalit?

5. Millaiset olosuhteet luonnossa vallitsevat erilaisten savimineraalien muodostumiselle?

6. Mikä on savimineraalien ja kivien muutosten ydin litogeneesin eri vaiheissa?

7. Mikä on saven rooli öljyn ja kaasun muodostumisessa?

Luku 7. KARBONAATTIKIVIET

Karbonaattikivet muodostavat 15–20 % kaikista sedimenttimuodostelmista, ne sisältävät suurimmat öljy- ja kaasuesiintymät, ja ne jakautuvat taso- ja geosynkliinisille alueille, joita löytyy monien ikäryhmien komplekseista - Prekambriasta nykypäivään.

Karbonaattikivet ja sedimentit sisältävät muodostumia, jotka koostuvat vähintään 50 %:sta karbonaattimineraaleja. Jälkimmäisistä yleisimpiä ovat kalsiitti- ja dolomiittiryhmien yhdisteet, joiden kiteillä on trigonaalijärjestelmä. Aragoniittiryhmän mineraaleja, jotka kuuluvat ortorombisiin karbonaatteihin, esiintyy harvemmin kiviä muodostavissa komponenteissa.

Kalsiittiryhmään kuuluvat CaCO3:n lisäksi magnesiitti (MgCO3), rodokrosiitti (MnCO3), smithsoniitti (ZnCO3). Toiseen ryhmään kuuluvat dolomiitti (CaMg2), ankeriitti (CaFe2) ja kutnahoriitti (CaMn[CO3]2). Aragoniitti on koostumukseltaan samanlainen kuin kalsiitti; lisäksi tähän ryhmään kuuluvat strontianiitti (SrCO3) ja cerussiitti (PbCO3). Näiden ryhmien mineraalit kykenevät isomorfismiin ja muodostavat kiinteitä liuoksia, joilla on laaja sekoittuvuus.

Kalsiitti on stabiili CaCO3:n muoto laajalla lämpötila- ja painealueella. Kalsiitti voi olla puhdasta CaCO3:a tai sisältää metalleja Fe, Mg ja Mn. Useimmiten kalsium korvataan magnesiumilla. Kalsiitti, jonka MgCO3-pitoisuus on yli 5 %, luokitellaan korkeamagnesiumpitoiseksi.

Aragoniitti on CaCO3:n epästabiili muoto, ja se tunnetaan pääasiassa biogeenistä alkuperää olevissa nykyaikaisissa sedimenteissä. Ajan myötä se voi muuttua spontaanisti kalsiittiksi. Aragoniittihilat vain joissakin tapauksissa lisäävät Mg2+-ionia 0,001 %:iin asti. Niihin lisätyn strontiumin määrä voi saavuttaa noin 1 %:n pitoisuuden.

Dolomiitti koostuu samannimistä kivistä, jotka ovat yleensä kemogeenistä alkuperää. Dolomiitin kidehila on erittäin järjestäytynyt ja muodostuu korvaamalla kalsiitissa olevat Ca-atomit yhdellä Mg-atomilla. Dolomiitissa Mg2+:n paikan ottaa usein Fe2+, jolloin muodostuu jatkuva sarja kiinteitä liuoksia aina ankeriittiin asti. Rautarikas dolomiitti löytyy tyypillisesti rautamalmeista. Kiveä muodostavalle dolomiitille on ominaista alhainen rautapitoisuus.

Yllä kuvatut mineraalit reagoivat eri tavalla kloorivetyhapon kanssa. Kalsiitti ja aragoniitti liukenevat helposti kylmään 2-10 % HCl:iin Dolomiitti reagoi hapon kanssa joko jauheena tai HCl:lla kuumentaessaan. Karbonaattimineraalien tunnistamista helpottavat etsaus- ja värjäysmenetelmät näytteissä ja ohuissa leikkeissä sekä näiden komponenttien jauheiden tutkiminen kemiallisilla, lämpö- ja röntgendiffraktioanalyyseillä. Viime vuosina karbonaattimineraalien mikrorakenteita on tutkittu elektronipyyhkäisymikroskopialla. Karbonaattien alkuperää koskevien kysymysten ratkaisemiseksi tehdään isotooppitutkimuksia ja määritetään suhteet 1 8 O / 1 6 O ja 1 3 C / 1 2 C.

Riippuen CaCO3:n tai CaMg(CO3)2:n vallitsevasta osuudesta sedimenttien koostumuksessa, erotetaan kaksi karbonaattikivien pääryhmää - kalkkikivet ja dolomiitit, joita yhdistävät sekalaiset erot keskenään ja muihin sedimenttimuodostelmiin. Esimerkiksi kiviä, jotka sisältävät vertailukelpoisia määriä karbonaattia ja savimateriaalia, kutsutaan merleiksi.

§ 1. KALKKIKIVET

Kalkkikivet ovat karbonaattikiviä, jotka sisältävät vähintään 50 % kalsiittia ja/tai aragoniittia. Kalkkikivet, jotka eivät sisällä epäpuhtauksia, ovat valkoisia. Harmaan ja mustan värin ulkonäkö liittyy saven ja orgaanisten aineiden sekoitukseen. Vihertäviä sävyjä löytyy glaukoniitin läsnäolosta

tai kloriittia. Rautaoksidit antavat kalkkikiville punertavan sävyn.

Kalkkikivien rakenteet määräytyvät niiden muodostumistavan mukaan ja useiden komponenttien läsnäolosta.

Kalkkikivien luokitus. Kalkkikivien geneettiset luokitukset, joita maassamme ehdottivat M. S. Shvetsov, N. M. Strakhov, G. I. Teodorovich, I. V. Khvorova ja monet muut litologit, perustuvat rakenteellisten ja geneettisten kiviä muodostavien komponenttien tunnistamiseen ja niiden muodostumisvaiheen huomioon ottamiseen. .

Sedimentogeeniset (primääriset) ominaisuudet mahdollistavat biogeenisten (organogeenisten), biokemogeenisten, kemogeenisten ja detritaalisten kalkkikivien erottamisen. Huomioon otetaan, että kiveä muodostava komponentti (biogeeninen, kemogeeninen jne.) muodostaa vähintään 50 % karbonaattikiven päämineraalimassasta:

biogeeninen (organogeeninen) - biomorfinen (autoktoninen reefogeeninen ja alloktoninen testamentti), organogeeninen-nodulaarinen (stromatoliitti, onkoliittinen), biodetritus (organogeeninen-klastinen);

biokemogeeninen - hieno ja mikro-möykkyinen, hyytynyt, pelletti, koproliitti;

kemogeeninen - ooliottinen, mikrorakeinen; klassinen - kivi, sora, hiekkakivi.

Biogeeniset (organogeeniset) kalkkikivet ovat yksi yleisimmistä karbonaattikivityypeistä. Niissä olevia orgaanisia komponentteja edustavat käsijalkaisten kuoret, erityyppiset nilviäiset, krinoidien jäännökset, kalkkilevät, korallit ja muut organismit. Useimmat biogeeniset kalkkikivet muodostuvat siirtymättömistä (autoktonisista) tai vaihtelevissa määrin siirtymättömistä (allochthonous) pohjaeliöstön jäännöksistä. Kalkkikivet syntyvät myös planktoneliöiden luurangoista. Lopuksi orgaaniset jäännökset voidaan käsitellä vesipitoisessa ympäristössä, pyöristää ja niiden fragmentit lajitella koon mukaan sedimentaation aikana. Kiveä muodostavien orgaanisten jäänteiden mineraalikoostumusta edustavat aragoniitti, vähä- ja korkeamagnesiuminen kalsiitti. Organogeeniset komponentit voidaan sementoida erikokoisilla rakeisilla karbonaateilla. Biogeenisten kalkkikivien joukossa erotetaan biomorfiset ja biodetritus-tyypit, joita yhdistävät siirtymälajit.

Biomorfiset kalkkikivet koostuu pääasiassa kokonaisista organismien luurangoista ja niillä on kolme päätyyppiä - reefogeeninen, organogeeninen kyhmy ja kuori tai kuori

Riisi. 35. Leväbioherminen kalkkikivi (I.A. Shchekotovan mukaan).

A - ortonella, B - bevokastriini. Lisääntynyt 20.

isometrinen tai elliptinen vartalosuunnitelmassa; riuttahuiput torneina, joissa on jyrkkiä rinteitä; laguuneja ympäröivät atollit; este- ja rannikkoriutat. Kyseinen kalkkikivityyppi muodostuu välittömästi kiinteäksi ja muodostaa riutan rungon. Riuttamuodostajien koostumuksen perusteella niitä ovat esimerkiksi korallit, olkajalkaiset, sammalet ja leväkalkkikivet (kuva 35). Elämän aikana yhteen kasvaneiden ja usein kiteisellä kalsiitilla peittämien meren eliöiden jäänteiden välinen tila on usein täynnä omia erikokoisia sirpaleita ja joskus jopa terrigeeni- ja tuhkamateriaalia. Tämän seurauksena kuviolliset tekstuurit näkyvät vuorotellen massiivisina, linssin muotoisina, täpläkkäinä onkalomaisina ja verkkomaisina alueina (kuva 36).

Orgaaniset kalkkikivet muodostuvat leväkyhmyistä, stromatoliitteista ja onkoliiteista. Saostuessaan kyhmyt edustavat tiivistymättömiä, puolikiinteitä, kerrostamattomia, yksi- tai monikeskisesti kasvaneita muodostelmia. Stromatoliitit ovat kerrosmuodostumia, jotka ovat syntyneet levien juurakoissa saostuneesta karbonaattiaineesta tai niiden kuitujen vaihtumisesta. Onkoliitit ovat samankeskisesti kerrostettuja muodostumia, jotka syntyivät pohjalevien vyyhtien tilalle, joiden ydin voi olla eläinperäisiä jäänteitä.

Altaan pohjalle muodostuu kuoria ja kalkkikiveä irtonaisen sedimentin muodossa. Ne voivat edustaa suurten kuorien kerääntymiä - pelecypods, brachiopods jne., pieniä kuoria - ostracods, pterogods, foraminifera (kuva 37). Kun kuoret muodostuvat suurista kiinnitetyistä muodoista - rudisteista, tuloksena olevat muodostelmat muistuttavat rakenteellisesti riuttoja. Yleensä kuori kalkkikiviä

Riisi. 36. Seulariuttakalkkikivi

Riisi. 37. Foraminiferal kalkkikivi (lisäys 96, nicoli//)

Ne sijaitsevat eri kerroksissa, joiden paksuus vaihtelee useista kymmenistä senttimetreistä useisiin satoihin metriin.

Kuvaliitu on myös biomorfinen muodostuma, joka koostuu suurelta osin kalkkipitoisten planktonlevien - kokkolitoforien - luurankojäännöksistä. Aluksi, elämän aikana leväsolua ympäröivät pienet pyöreät levyt, jotka koostuvat karbonaattikiteistä ja joita kutsutaan kokkoliitteiksi. Kiekkojen halkaisija on millimetrin murto-osa (kuva 38). Lisäksi liidussa on pellettien kokkareita.

Biodetritus (organogeenis-lastinen) kalkkikivet ovat murskattujen kuorien kerroskerrostumia (kuva 39).

Riisi. 38. Coccolithic liitu (SEM. suurennus 8000)

Riisi. 39. Organogeenis-klastinen kalkkikivi (suurennus 100, nikolit +)

Nämä kivet ovat yleensä polydetritus, kuten crinoid-brachypod-bryozoans. Detritus voidaan pyöristää eriasteisesti ja vastata kooltaan hiekka- ja lietejyviä. Biodetritus-kalkkikivien koostumus sisältää meren eliöiden veistosfragmentteja, joita elämän aikana yhdistävät pehmytkudokset - sienipilkkuja, krinoidien segmenttejä. Biodetritus-kalkkikivien tekstuurit ovat massiivisia ja kerrostettuja, muistuttavat hiekka-silteisten kivien tekstuurit.

Biokemogeeniset kalkkikivet muodostuvat organismien elintoiminnan tuotteista. Siten sinilevien jätetuotteiden kerääntymisen seurauksena, jotka keräävät CaCO3:a ja puhkaisevat organismien luuston jäänteitä,

hienojakoisia, mikromöykkyisiä ja hyytynyttä kalkkikiveä.

Nilviäisten, matojen ja äyriäisten elintärkeän toiminnan seurauksena, kun ne kulkevat orgaanisella aineella rikastetun aragoniittilietteen läpi, esiintyy ulostetuotteiden kerääntymistä -

Riisi. 40. Pelitomorfinen kalkkikivi (SEM, suurennus 1500)

Riisi. 41. Ooliittinen kalkkikivi (lisäys 64, nicoli +)

koproliitit. Tämä sisältää myös pelletit - planktoneliöiden sinkoamat orgaanisen ja mineraalimateriaalin palaset, jotka laskeutuvat pohjaan.

Kemogeenisiä kalkkikiviä edustavat mikrorakeiset ja ooliottiset lajikkeet. Mikrorakeiset (pelitomorfiset) kalkkikivet

tunnettu 0,001-0,005 mm:n karbonaattirakeista (kuva 40). Ooliittiset kalkkikivet koostuvat suurelta osin pyöristetyistä kalsiittimuodostelmista, joilla on säteittäis-samankeskinen rakenne. Ooliitin keskukset ovat terrigeenisiä jyviä tai eläimistön fragmentteja, karbonaattihyytymiä. Ooliitin halkaisija vaihtelee välillä 0,1-1,5 mm. Ne on sementoitu kemogeenistä alkuperää olevalla rakeisella kalsiitilla (kuva 41).

Taulukko 7. Karbonaattikivien päätyypit (R. Folkin mukaan, yksinkertaistettuna)

Klastiset kalkkikivet syntyvät kaikkien edellä mainittujen karbonaattikivien tuhoutumisesta. Rakenteeltaan tällä tavalla syntyvät kertymät kuuluvat kiviin, hiekoihin ja lietteihin, joiden tekstuurit ovat klassisille kiville ominaisia.

SISÄÄN Sedimentaation jälkeisen uudelleenkiteytyksen seurauksena kalkkikivet saavat toissijaisia ​​rakenteita: kirkasraeisia (raehalkaisija yli 0,1 mm), ruskettumista, epätasaista uudelleenkiteytymistä (porfyroblastinen ja pseudoklastinen). Kalkkikivien primaarinen, sedimentogeeninen ulkonäkö voi olla hyvin hämärä toissijaisilla prosesseilla. Tässä tapauksessa on tarpeen erottaa ryhmä tuntemattoman alkuperän kalkkikiviä, joilla on kryptogeeniset rakenteet.

SISÄÄN Karbonaattikivien litologien käytännön työssä käytetään myös öljyteollisuudessa kehitettyä terminologiaa ja luokittelua.

yrityksissä Yhdysvalloissa. R. Folkin laajalti tunnettu luokitus perustuu allokemiallisten ja ortokemiallisten rakenneosien välisiin suhteisiin (taulukko 7).

Allokemogeeniset komponentit tai allokemit koostuvat eri alkuperää olevista yksittäisistä karbonaattikoostumuksen aggregaateista, jotka ovat läpikäyneet jonkin verran kuljetusta. Seuraavilla neljällä allokeemityypillä on tärkein kiviainesmerkitys: 1) intraklastit - eriasteiset litifioituneiden uudelleenkerrostuneiden karbonaattimuodostelmien fragmentit, jotka ovat subsynkronisia sedimentaatiolle, 2) ooliiteja, 3) luurankojäännöksiä (kokonaisia ​​ja fragmentaarisia), 4) erilaisia ​​hyytymiä. (pelletit, koproliitit) .

Ortokemeihin kuuluvat mikriitti ja sparite. Mikriitti on mikrorakeinen massa, joka vastaa kalkkipitoista lietettä, joka on kerrostunut kemogeenisesti tai biokemogeenisesti. Kun

Mikriittisten komponenttien esiintyminen kalkkikivissä voi viitata hiljaiseen gyrodynaamiseen sedimentaatioympäristöön. Termi sparite tarkoittaa amerikkalaisessa kirjallisuudessa yleensä kirkkaan kiteisen kalsiitti (dolomiitti) kokoelmaa, jonka raekoko on yli 0,004 mm, yleensä 0,01-0,02 mm. Tällainen kiteinen massa toimii yleensä sementtinä, joka pitää allokemit koossa ja joka voi muodostua mikriitin uudelleenkiteytymisen seurauksena.

R. Folk tunnisti tärkeimmät kivilajit perustuen niissä olevan allokemi, mikriitin ja spariitin suhteeseen.

Allokemogeeniset kivet sisältävät yli 10 % allokeemejä, joita mikriitti tai spariitti pitää koossa. Kiven nimen ensimmäinen osa kuvastaa allokemioiden koostumusta, toinen osa kuvaa sementtiä. Esimerkiksi intraspariitti koostuu vähintään 10 % intraklasteista, jotka on sementoitu kirkkaalla kiteisellä kalsiitti-spariitilla. Jos läsnä on vain mikriittistä sementtiä, kiviä kutsutaan intramikriitiksi. Samalla tavalla erotetaan oomikriitit ja oospariitit (sementoidut ooliitit), biomikriitit ja biospariitit (mikro- tai kirkaskiteisen kalsiumin sementoimat luuston jäännökset).

Ortokemogeeniset kivet eivät sisällä yli 10 % allokemogeenisiä epäpuhtauksia. Puhtaat lajikkeet tunnistetaan mikriteiksi. Dismikriitit sisältävät yksittäisiä sulkeumia tai niiden määrä ei ylitä 1%.

Nimettyjen kivityyppien lisäksi R. Folk tunnisti myös alkuperäisiä riuttakivet (bioliitit). R. Dunhamin luokituksen mukaan tällaisia ​​kalkkikiviä kutsutaan sidottuiksi kiviksi. Tämä tarkoittaa, että ensisijaiset biogeeniset kalliota muodostavat komponentit lujittuivat hautaamisen aikana, mistä on osoituksena luurankojäännösten kertyminen, painovoimaa tottelematon kerrostuminen sekä sedimentin reunustamat ja orgaanisten jäännösten päällekkäin olevat ontelot, joiden koko ylittää rakeiden väliset huokoset.

R. Dunham erottaa myös muun tyyppiset karbonaattikivet ottaen huomioon ensisijaisen, vaihtelevassa määrin, huokoisen rungon. Kirjoittaja uskoo, että jotkut kalkkihiukkaset voivat luoda rungon, jolla on erittäin korkea primäärihuokoisuus. Tämän huokoisen sedimentin voivat sitten tunkeutua karbonaattimutakomponentit tunkeutumalla pintakuormasta. R. Dunham perusti luokituksensa visuaalisesti merkittäviin määrällisiin ja rakenteellisiin eroihin ohuen materiaalin ja rakeiden välillä. Tämän seurauksena tällä perusteella tunnistettiin useita rotujen luokkia. Kiviluokka, jossa ohuita silttikomponentteja toimii tukina, sisältää kaksi tyyppiä: 1) mutakivi, jonka pohjana on ohut karbonaattiliete, ja yli 0,02 mm:n kokoiset hiukkaset (rakeet) ovat hajallaan koko päämassassa eivätkä muodosta lainkaan yli 10 % 2 ) wackestone sisältää yli 10 % jyviä, jotka ovat hajallaan mudassa niin, että ne eivät voi muodostua

kehys. Toisen kiviluokan merkki on toisiaan tukevien jyvien runko. Näitä ovat pakkauskivi, joka sisältää peliittistä karbonaattimateriaalia rakeidenvälisissä tiloissa, ja viljakivi, joka ei sisällä lietettä rakeiden välisissä tiloissa. R. Dunham huomauttaa, että sedimenttejä, jotka eivät sisällä juuri lainkaan hienoa lietettä, muodostuu, ei vain silloin, kun vesi on erittäin liikkuvaa, vaan myös silloin, kun roskan kertymisnopeus on suurempi kuin lietekertymänopeus, sekä silloin, kun liete huuhtoutuu pois aiemmin kerrostuneista sedimenteistä. . Kaikissa luetelluissa kalkkikivityypeissä perusrakenteet ovat tunnistettavissa. Uudelleenkiteytettyjä lajikkeita pidetään muuttuneiden karbonaattikivien ryhmässä.

Kalsiumkarbonaattien alkuperä ja jakautuminen sedimenttialtaissa. Kalkkipitoisten sedimenttien muodostuminen ja sijoittautuminen riippuvat ilmastosta, veden koostumuksesta ja sedimentaatioaltaan luonteesta. Karbonaatin kerääntyminen tapahtuu kuivilla ja lämpimillä kosteilla alueilla. Molemmilla alueilla kalsiumkarbonaatteja muodostuu järvissä, sisämerissä ja lahdissa, reunamerissä ja valtamerissä. Kuivalla vyöhykkeellä maan pinnalle muodostuu lisäksi karbonaatteja.

Kalsiumkarbonaattien kertymistä järviin havaitaan siirtymäalueella kostealta vyöhykkeeltä kuivalle vyöhykkeelle. Täällä, kovan veden järvissä, kalkkipitoiset sedimentit kerääntyvät välittömästi hiekkaisen sedimentin kaistaleen jälkeen vedenalaisten pensaikkoihin. Kun altaan syvemmälle siirrytään, sedimenttien kalkkipitoisuus vähenee. Kalkkipitoiset sedimentit jakautuvat samalla tavalla suolattomissa sisämerissä, kuten Itämeressä.

Normaalin suolapitoisuuden marginaalisissa merissä, jotka sijaitsevat lauhkeassa ilmastossa, karbonaattien kertymistä ei käytännössä tapahdu, mutta lämpimämmässä ilmastossa CaCO3-kertymiä kehittyy paitsi rannikkoalueella, myös pelagisella vyöhykkeellä.

Mustanmeren sisäaltaan ja Välimeren karbonaattisedimentit, joilla on monia valtameren morfologisia piirteitä, rajoittuvat pääasiassa syvänmeren osiin. Valtamerissä nykyaikaiset kalsiumkarbonaatilla rikastetut sedimentit painoutuvat kohti rannikosta kaukana olevia osia matalilla leveysasteilla. Korkean karbonaattisen sedimentin sulkeutuminen rannikosta kauempana oleviin merien ja valtamerten osiin selittyy terrigeenisen materiaalin laimennusvaikutuksen vähenemisellä näissä osissa, mikä osoittaa selvästi karbonaattisedimenttien ja rannikon morfologian välisen yhteyden. Mitä vuoristoisempi valuma-alue on, sitä voimakkaammin siellä tapahtuu denudaatiota, mitä enemmän jokia on, sitä kauemmaksi karbonaattisedimentit vetäytyvät rannikosta. Tasaisen rannikon ja muutaman joen ansiosta karbonaattiesiintymät siirtyvät lähemmäs rantaa.

Päärooli karbonaattien kertymisessä kuuluu merelle

uima-altaat. Pintamerivesi, jonka lämpötila on +25 "C, on ylikyllästynyt tärkeimmillä karbonaattimineraaleilla - aragoniitilla, kalsiitilla ja dolomiitilla. Karbonaattien kemiallinen saostuminen on kuitenkin merkityksetöntä jopa tropiikin ja subtrooppisten merissä sen biogeeniseen saostumiseen verrattuna. .

Nykyaikaisten sedimenttien joukossa puhtaasti biogeenisiä karbonaatteja muodostuu merihyllyille lauhkeassa kosteassa ilmastossa. Biogeeniset pelagiset karbonaatit (kokkoliittiset ja foraminiferaaliset mudat) ovat laajalle levinneitä valtamerissä, missä ne rajoittuvat valtameren keskiharjujärjestelmiin ja nousualueisiin. Biogeenisen karbonaatin kertymiseen subtrooppisten ja trooppisten vyöhykkeiden hyllyille liittyy kemogeenisen CaCO3:n saostumista. Näille vyöhykkeille on ominaista jättimäisten karbonaattikappaleiden muodostuminen, jotka tunnetaan karbonaattitasoina, joiden jyrkkiä hyllyrinteitä reunustavat organogeeniset rakenteet.

CaCO3:n kemiallinen saostuminen merivesistä tapahtuu tällä hetkellä aragoniitin muodossa ja määräytyy reaktion perusteella.

kalsium-nat-ioni kalsiumhappo

HCO3-anioni muodostuu seuraavien reaktioiden seurauksena: CO2 +

H2OH2CO3, H2CO3H++HCO3-, H++CO32HCO3-.

CaC03:n saostumista helpottaa liuoksen CO2-pitoisuuden lasku, eli sen osapaineen lasku ja veden pH:n nousu. Tätä edistävät veden lämpötilan nousu ja orgaaninen fotosynteesi.

Kalsiumkarbonaatit ovat harvinaisia ​​lieteissä 3,5–5 km:n syvyydessä, mikä liittyy niiden liukenemiseen kylmiin syviin vesiin olosuhteissa, joissa hiilidioksidin CO2 osapaine on kohonnut ja pH on matalampi.

Syvyys, jossa mikroskooppisten tutkimusten mukaan kalkkipitoisten kuorien liukeneminen jyrkästi kiihtyy, kutsutaan lysokliiniksi (tämä taso vaihtelee jonkin verran eri organismien luurangoissa). Syvyyttä, jossa CaCO3 katoaa sedimenteistä, kutsutaan karbonaatin kertymisen kompensointitasoksi. Tällä tasolla, jonka syvyys Maailman valtameren eri osissa vaihtelee 3,8-5,2 km, karbonaattimateriaalin syöttönopeus on yhtä suuri kuin sen liukenemisnopeus.

Kalsiumkarbonaattien merisedimentaatiokertymien lisäksi niiden muodostuminen on mahdollista mantereellisissa olosuhteissa kuumilla alueilla, joissa kuivat ja sateiset vuodenajat vaihtelevat. Täällä CaCO3:a sisältävien klastisten kivien pintakerroksissa tapahtuu illuviaalista kyhmysementaatiota

kalkkipitoiset muodostelmat - kaliisi. Caliche muodostuu seurauksena kalsiumkarbonaatin liukenemisesta pohjavedestä ja sen myöhemmin vapautumisesta haihtuvista kyllästetyistä liuoksista. Vasta muodostunut kaliisi on valkoinen, pölyinen ja hauras. Kun kalikin pinta paljastuu peittävän maakerroksen tuhoutuessa, jauhettu kalsiitti kiteytyy uudelleen ja muodostaa tiheää kalkkikiveä, jolla on breksoitunut rakenne.

Muiden mannerten karbonaattimuodostelmien joukossa erottuu narien karbonaattikuori, joka koostuu korvaamattomista primäärikiven palasista, joita ympäröi pieni kalkkipitoisten suoniverkosto. Biokemogeeniset manneresiintymät - travertiinit ja niiden erittäin huokoiset lajikkeet - kalkkipitoiset tuffit, putoavat lähteiden, jokien, järvien vesistä ja rajoittuvat usein kolloformisten sintrausmuodostelmien muodossa oleviin karstin onteloihin.

Kalkkipitoisten kerrostumien sedimentaation jälkeiset muutokset. Karbonaattisedimenttien diageneesin piirteet määräytyvät niiden komponenttien mineraali- ja kemiallisen epästabiiliuden perusteella, joiden suhteen vesi on aktiivinen transformaatioaine. Tämän seurauksena karbonaattisedimentit voivat muuttua voimakkaiksi jo muutoksen alkuvaiheessa. Tämän sedimenttimateriaalin diageneesiprosessin ydin on toisiinsa läheisesti liittyvä sementointi ja litifikaatio. Tässä tapauksessa tiivistymisellä on vähemmän merkittävä rooli. Erilaisten karbonaattisedimenttien kokeellinen tiivistyminen osoittaa niiden paksuuden laskevan nopeasti, 30 prosentista 5 prosenttiin. Kuten M.R. Leader osoitti, karbonaattien litifioitumisen luonne liittyy tietyllä tavalla sedimentaatioympäristöön ja sillä on omat ominaisuutensa useissa ympäristöissä rannasta ja riutoista valtameren syvyyksiin.

Vuoroveden ja pohjaveden yläpuolelle muodostuu vuorovesivyöhykkeelle rantakiveä eli sementoitunutta rantakarbonaattihiekkaa. Karbonaattisedimenttien intensiivinen litifiointi vuorovesivyöhykkeellä (rantavyöhykkeellä) tapahtuu niiden säännöllisen valumisen, meriveden sekoittumisen makean veden vaikutuksesta, bakteeri- ja levätoiminnan sekä biokemiallisten prosessien vaikutuksesta. Rikkikarbonaattien sementoituminen johtuu neulamaisen aragoniitin saostumisesta kuorien ja magnesiumkalsiittimikriitin muodossa huokosliuoksista rakeidenvälisissä tiloissa. Siten kivet ovat ulkonäöltään lähellä rantakiveä.

Sublitoraalivyöhykkeen kerrostettujen karbonaattisedimenttien litifiointi tapahtuu olosuhteissa, jotka ovat jatkuvassa kosketuksessa merivesien kanssa. Persianlahdella on tällä hetkellä havaittavissa tämän tyyppistä pohjakivettymistä 1-60 metrin syvyydessä, jossa sementoituneiden, hiekka-silttimäisten kalkkikivien kerrokset, joita kutsutaan myös kalkareniiteiksi, muodostavat 5-10 cm paksuja kerroksia. muodostelmia

jota edustaa säteittäinen kuitumainen tai tasakiteinen korkea-magnesiumkalsiitti; hiukkaskoot - 1 - 7 mikronia. Pohjapinnan lähelle sementoitunut karbonaattisedimentti on pohjimmiltaan "kivipohjaa" - kovaa maaperää. Kovan maan alla on vähemmän tiivistynyt sedimentti. Sedimenttien huokoisuuden kasvaessa niiden sementoitumisen jatkuvuus katoaa, mikä johtaa kovan maan hajanaiseen kehitykseen.

Organogeenisten rakenteiden diageneettiset muutokset ilmenevät sementin sukupolvien muutoksena, johon liittyy karbonaattien liukeneminen ja muuttuminen. Näiden prosessien seurauksena organogeeninen runko muuttuu tiheäksi riuttakalkkikiveksi, joka on osittain uudelleenkiteytynyt ja dolomitisoitunut.

Syvänmeren sedimenttien vedenalainen lähes pinnan litifiointi on havaittu monilta maailman valtameren alueilta. Esimerkiksi Välimeren ja Atlantin valtameren litifioituja globigeriinilietteitä havaitaan 200–3500 metrin syvyyksillä, missä niitä edustavat uudelleenkiteytetyt mikriteit, jotka sisältävät runsaasti magnesiumkalsiittia ja dolomiittia. Joskus ne ovat värjätty Fe- ja Mg-oksideilla ja sisältävät näiden oksidien kyhmyjä.

Diageneesivaiheen ominaisuuksien päätteeksi on huomattava, että nykyaikaisten merellisten karbonaattisedimenttien pylväissä eri syvyyksistä vuorottelevat usein pinnalliset litisoidut ja litifioimattomat lajikkeet. Tämän perusteella syntyi oletus, että pinnan litittyminen ei riipu syvyydestä ja sen määrää ensisijaisesti sedimentaation hidastuminen tai tilapäinen keskeytyminen. Litifikaatio alkaa sedimenttien vajoamisasteesta riippuen noin 0,8 km:n syvyydestä, mikä on perustettu useista kaivoista, jotka paljastivat pelagisia karbonaattiesiintymiä Tyynellämerellä. Tästä syvyydestä pelagisten kalkkipitoisten liejujen muuttuessa kalkkikiveksi kuoret osittain liukenevat ja tuhoutuvat muuttuen mikrokriittiseksi massaksi, joka sisältää erikokoisia kalsiittikiteitä. Siten diageneettisten muutosten luonne liittyy läheisesti sedimentaatioympäristöihin sekä kalkkipitoisten kerrostumien rakenteellisiin ja mineralogisiin ominaisuuksiin.

Karbonaattikivien katageneettiset muutokset ilmenevät niiden komponenttien morfologian ja koon muutoksissa sekä karbonaattiaineen uudelleenjakautumisessa muodostuman tai kerrosten sisällä. Aineiden sisään- ja ulosvirtauksen yhteydessä kehittyy huuhtoutumista, joidenkin mineraalien korvaamista toisilla ja tyhjien tilojen täyttymistä karbonaatilla ja muilla mineraaleilla.

Katageneesivyöhykkeen kalkkikivet hyvin usein uudelleenkiteytyvät, ts. CaCO3-rakeiden koko kasvaa. Morfologinen

Maapallolla on valtava määrä erilaisia ​​kiviä. Joillakin niistä on samanlaisia ​​ominaisuuksia, joten ne on ryhmitelty suuriin ryhmiin. Esimerkiksi yksi niistä on karbonaattikivet. Lue heidän esimerkeistä ja luokituksesta artikkelista.

Luokittelu alkuperän mukaan

Karbonaattikivet muodostuivat eri tavoin. On olemassa neljä tapaa, joilla tämän tyyppinen kivi voidaan muodostaa.

• Kemiallisista saostuksista. Siten ilmaantui dolomiitteja ja merkkejä, kalkkikiveä ja sideriittiä.
• Organogeenisista sedimenteistä muodostui kiviä, kuten levä- ja korallikalkkikiviä.
• Raunioista muodostui hiekkakiviä ja konglomeraatteja.
• Uudelleenkiteytetyt kivet- Nämä ovat joitakin dolomiitti- ja marmorityyppejä.

Karbonaattikivien rakenne

Yksi tärkeimmistä parametreista, joilla tuotantoon ja jalostukseen tarvittavat kivet valitaan, on niiden rakenne. Karbonaattikivien rakenteen tärkein näkökohta on niiden raekoko. Tämä parametri jakaa rodut useisiin tyyppeihin:

• Karkearaeinen.
• Karkearaeinen.
• Keskirakeinen.
• Hienojakoinen.
• Hienojakoinen.

Ominaisuudet

Koska karbonaattityyppisiä kiviä on suuri määrä, jokaisella niistä on omat ominaisuutensa, joiden vuoksi sitä arvostetaan korkeasti tuotannossa ja teollisuudessa. Mitä karbonaattikivien fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ihmiset tietävät?

• Hyvä liukoisuus happoihin. Kalkkikivet liukenevat kylmänä, kun taas magnesiitti ja sideriitti liukenevat vain kuumennettaessa. Tulos on kuitenkin samanlainen.
• Korkea pakkaskestävyys ja hyvä palonkestävyys- epäilemättä monien karbonaattikivien tärkeimmät ominaisuudet.

Kalkkikivi kivet

Mikä tahansa karbonaattikivi koostuu mineraaleista kalsiitista, magnesiitista, sideriitistä, dolomiitista sekä erilaisista epäpuhtauksista. Koostumuserojen vuoksi tämä suuri kiviryhmä on jaettu kolmeen pienempään. Yksi niistä on kalkkikivi.

Niiden pääkomponentti on kalsiitti, ja epäpuhtauksista riippuen ne jaetaan hiekkaan, saveen, piipitoiseen ja muihin. Niissä on erilaisia ​​tekstuureja. Tosiasia on, että niiden kerrosten halkeamissa voit nähdä jälkiä aaltoilusta ja sadepisaroista, liukenevien suolojen kiteitä sekä mikroskooppisia halkeamia. Kalkkikivien väri voi vaihdella. Vallitseva väri on beige, harmahtava tai kellertävä, ja epäpuhtaudet ovat vaaleanpunaisia, vihertäviä tai ruskehtavia.

Yleisimmät kalkkikivet ovat seuraavat:

• Liitu- erittäin pehmeä rotu, joka hankaa helposti. Se voidaan rikkoa käsin tai jauhaa jauheeksi. Sitä pidetään eräänlaisena sementoidun kalkkikiven tyyppinä. Liitu on korvaamaton raaka-aine, jota käytetään rakennusmateriaalisementin valmistuksessa.
• Kalkkipitoiset tuffit- huokoinen, löysä kivi. Se on melko helppo kehittää. Kuorikivillä on lähes sama merkitys.

Dolomiittikivet

Dolomiitit ovat kiviä, joissa dolomiittimineraalien pitoisuus on yli 50 %. Ne sisältävät usein kalsiittiepäpuhtauksia. Tästä johtuen kahden kiviryhmän, itse dolomiitin ja kalkkikiven, välillä voidaan havaita yhtäläisyyksiä ja eroja.

Dolomiitit eroavat kalkkikivestä siinä, että niillä on selvempi kiilto. Ne liukenevat vähemmän happoihin. Jopa orgaaniset jäännökset ovat niissä paljon harvinaisempia. Dolomiittien väriä edustavat vihertävät, vaaleanpunaiset, ruskehtavat ja kellertävät sävyt.

Mitkä dolomiittikivet ovat yleisimpiä? Tämä heittää ensinnäkin tiheämmän kiven. Lisäksi on pehmeä vaaleanpunainen graineriitti, jota käytetään laajasti sisustussuunnittelussa. Terueliitti on myös dolomiittityyppi. Tämä kivi on merkittävä siitä, että luonnossa sitä esiintyy vain mustana, kun taas muut tämän ryhmän kivet on maalattu vaaleilla sävyillä.

Karbonaatti-savista kiviä tai merlejä

Tämän tyyppiset karbonaattikivet sisältävät paljon savea, nimittäin lähes 20 prosenttia. Itse rodun koostumus on sekalainen. Sen rakenne sisältää välttämättä alumiinisilikaatteja (maasälpän hajoamistuotteita) sekä kalsiumkarbonaattia missä tahansa muodossa. Karbonaatti-saviset kivet ovat siirtymälinkki kalkkikivien ja saven välillä. Marleilla voi olla erilaisia ​​rakenteita, tiheitä tai kovia, maanläheisiä tai löysä. Useimmiten ne esiintyvät useiden kerrosten muodossa, joista jokaiselle on ominaista tietty koostumus.

Tämän tyyppistä korkealaatuista karbonaattikiveä käytetään murskeen valmistuksessa. Kipsiepäpuhtauksia sisältävä marli on arvoton, joten tätä lajiketta ei juuri koskaan louhita. Jos vertaamme tämän tyyppistä kiviä muihin, se muistuttaa eniten liusketta ja aleurikiveä.

Kalkkikivi

Kaikki karbonaattikivien luokitukset sisältävät ryhmän nimeltä "kalkkikivi". Kiveä, joka antoi sille nimensä, käytetään laajalti teollisuuden eri aloilla. Kalkkikivi on ryhmänsä suosituin kivi. Sillä on useita positiivisia ominaisuuksia, joiden ansiosta se on yleistynyt.

Kalkkikiveä on eri väreissä. Kaikki riippuu siitä, kuinka paljon rautaoksideja kivi sisältää, koska juuri nämä yhdisteet värjäävät kalkkikiveä monilla sävyillä. Useimmiten nämä ovat ruskeita, keltaisia ​​ja punaisia ​​sävyjä. Kalkkikivi on melko tiheä kivi, se sijaitsee maan alla valtavien kerrosten muodossa. Joskus muodostuu kokonaisia ​​vuoria, joiden peruskomponentti on tietty kivi. Näet yllä kuvatut kerrokset jyrkän rannan jokien lähellä. Ne näkyvät täällä hyvin selvästi.

Kalkkikivellä on useita ominaisuuksia, jotka erottavat sen muista kivistä. Niiden erottaminen on erittäin helppoa. Helpoin tapa, jonka voit tehdä kotona, on tippaa siihen vähän etikkaa, vain muutama tippa. Tämän jälkeen kuuluu suhisevia ääniä ja kaasua alkaa vapautua. Muilla roduilla ei ole tätä reaktiota etikkahappoon.

Käyttö

Jokainen karbonaattikivi on löytänyt sovelluksen jollain teollisuudenalalla. Kalkkikiveä käytetään dolomiittien ja magnesiittien ohella metallurgiassa juoksuteina. Nämä ovat aineita, joita käytetään metallien sulattamiseen malmista. Niiden avulla malmien sulamispiste laskee, mikä helpottaa metallien erottamista jätekivistä.

Tämä karbonaattikivi, kuten liitu, on tuttu kaikille opettajille ja koululaisille, koska he käyttävät sitä taululle kirjoittamiseen. Lisäksi seinät valkaistaan ​​liidulla. Sitä käytetään myös jauheen valmistukseen hampaiden harjaukseen, mutta tätä hammastahnan korviketta on tällä hetkellä vaikea saada.

Kalkkikiveä käytetään soodan, typpilannoitteiden ja kalsiumkarbidin valmistukseen. Mitä tahansa esitettyä tyyppiä olevaa karbonaattikiveä, esimerkiksi kalkkikiveä, käytetään asuin- ja teollisuusrakennusten sekä teiden rakentamiseen. Sitä käytetään laajalti pintamateriaalina ja betonikiviaineksena. Sitä käytetään myös mineraalien kanssa ja maaperän kyllästämiseen kalkkikivellä. Siitä syntyy esimerkiksi murskattua kiveä ja kivimurskaa. Lisäksi tästä kivestä valmistetaan sementtiä ja kalkkia, joita käytetään laajalti monessa teollisuudessa, esimerkiksi metallurgiassa ja kemianteollisuudessa.

Keräilijät

On olemassa sellainen asia kuin keräilijät. Niillä on kyky sisältää vettä, kaasua, öljyä ja vapauttaa ne sitten jonkin aikaa takaisin kehityksen aikana. Miksi tämä tapahtuu? Tosiasia on, että useilla kivillä on huokoinen rakenne ja tämä laatu on erittäin arvostettu. Huokoisuutensa ansiosta niihin mahtuu suuria määriä öljyä ja kaasua.

Karbonaattikivet ovat korkealaatuisia varastoja. Ryhmänsä parhaita ovat dolomiitit, kalkkikivet ja liitu. 42 prosenttia käytetyistä öljysäiliöistä ja 23 prosenttia käytetyistä kaasusäiliöistä on karbonaattia. Nämä kivet ovat toisella sijalla terrigeenisten kivien jälkeen.