Skály

Vápenec



Co je vápenec a jak se používá?


Vápenec: Znázorněný vzorek má průměr asi dva palce (pět centimetrů).

Co je vápenec?

Vápenec je sedimentární hornina složená převážně z uhličitanu vápenatého (CaCO)3) ve formě minerálního kalcitu. Nejčastěji se tvoří v čistých, teplých a mělkých mořských vodách. Je to obvykle organická sedimentární hornina, která se vytváří z hromadění zbytků skořápek, korálů, řas a stolice. Může se také jednat o chemickou sedimentární horninu vytvořenou srážením uhličitanu vápenatého z jezera nebo mořské vody.

Prostředí pro vytváření vápence: Podvodní pohled na korálový útesový systém z Keramských ostrovů ve východočínském moři jihozápadně od Okinawy. Celé mořské dno je zde pokryto širokou paletou korálů, které produkují kostry uhličitanu vápenatého. Obrázek geologického průzkumu Spojených států Curt Storlazzi.

Prostředí pro vytváření vápence: Marine

Většina vápenců se tvoří v mělkých, klidných a teplých mořských vodách. V tomto typu prostředí mohou organismy schopné vytvářet skořápky a kostry uhličitanu vápenatého snadno extrahovat potřebné složky z mořské vody. Když tato zvířata umírají, jejich skořápka a kostní trosky se hromadí jako sediment, který by mohl být litifikován do vápence. Jejich odpadní produkty mohou také přispívat k sedimentové hmotě. Vápence vytvořené z tohoto typu sedimentu jsou biologické sedimentární horniny. Jejich biologický původ je ve skále často odhalen přítomností fosilií.

Některé vápence se mohou tvořit přímým vysrážením uhličitanu vápenatého z mořské nebo sladké vody. Vápenec vytvořený tímto způsobem jsou chemické sedimentární horniny. Jsou považovány za méně hojné než biologické vápence.

Dnes má Země mnoho prostředí pro tvorbu vápence. Většina z nich se nachází v mělkých vodních oblastech mezi 30 ° severní šířky a 30 ° jižní šířky. Vápenec se formuje v Karibském moři, Indickém oceánu, Perském zálivu, Mexickém zálivu, kolem ostrovů Tichého oceánu a v indonéském souostroví.

Jednou z těchto oblastí je Bahamská platforma, která se nachází v Atlantickém oceánu asi 100 mil jihovýchodně od jižní Floridy (viz satelitní obrázek). Tam velké množství korálů, měkkýšů, řas a dalších organismů produkuje obrovské množství kostních zbytků uhličitanu vápenatého, které plošinu zcela pokrývají. To vede k rozsáhlému ukládání vápence.

Bahamská platforma: Satelitní snímek NASA Bahamské platformy, kde se dnes aktivně formuje vápenec. Hlavní platforma je široká více než 100 kilometrů a nashromáždila se zde velká tloušťka sedimentů uhličitanu vápenatého. Na tomto obrázku jsou tmavě modré oblasti hluboké vody oceánu. Mělká platforma Bahamy se jeví jako světle modrá. Zvětšit obrázek.

Prostředí vytvářející vápenec: odpařovací


Vápencový stalaktit: Kapka vody visí a odpařuje se na špičce krápníku. Obrázek služby národního parku.

Vápenec se může tvořit také odpařováním. Stalaktity, stalagmity a jiné jeskynní útvary (často nazývané „speleotémy“) jsou příklady vápence, který se vytvořil odpařováním. V jeskyni kapičky vody vytékající shora vstupují do jeskyně zlomeninami nebo jinými pórovými prostory ve stropu jeskyně. Tam by se mohli odpařit před pádem do jeskyně. Když se voda vypaří, veškerý uhličitan vápenatý, který byl rozpuštěn ve vodě, bude uložen na strop jeskyně. V průběhu času může tento proces odpařování vést k akumulaci uhličitanu vápenatého ve tvaru rampouchu na stropě jeskyně. Tato ložiska jsou známá jako stalaktity. Pokud kapička spadne na podlahu a tam se vypařuje, mohl by z jeskyně vyrůst nahoru stalagmit.

Vápenec, který tvoří tyto jeskynní útvary, je známý jako „travertin“ a je to chemická sedimentární hornina. Skála známá jako „tufa“ je vápenec tvořený odpařováním na horkém prameni, břehu jezera nebo jiné oblasti.

Související: „Kyselinový test“ na uhličitany minerálů

Složení vápence

Vápenec je z definice hornina, která obsahuje nejméně 50% uhličitanu vápenatého ve formě kalcitu. Všechny vápence obsahují alespoň několik procent dalších materiálů. Mohou to být malé částice křemene, živce, jílové minerály, pyrit, siderit a další minerály. Může také obsahovat velké uzly chertu, pyritu nebo sideritu.

Obsah uhličitanu vápenatého v vápence mu dává vlastnost, která se často používá při identifikaci hornin - při kontaktu se studeným roztokem 5% kyseliny chlorovodíkové se šumí.

Křída: Jemně zrnitý, světle zbarvený vápenec vytvořený z kosterních zbytků uhličitanu vápenatého drobných mořských organismů.

Coquina: Tato fotografie ukazuje hash shellu známý jako coquina. Zde znázorněná skála má průměr asi dva palce (pět centimetrů).

Tufa: Pórovitý vápenec, který se tvoří ze srážení uhličitanu vápenatého, často na horkém prameni nebo podél pobřeží jezera, kde jsou vody nasyceny uhličitanem vápenatým.

Odrůdy vápence

Pro vápence se používá mnoho různých jmen. Tato jména jsou založena na tom, jak se skála formovala, její vzhled nebo složení a další faktory. Zde jsou některé z nejčastěji používaných odrůd.

Křída: Měkký vápenec s velmi jemnou texturou, která je obvykle bílá nebo světle šedá. Je tvořen hlavně z vápenatých zbytků mikroskopických mořských organismů, jako jsou foraminifery, nebo z vápenatých zbytků z četných typů mořských řas.
Coquina: Špatně cementovaný vápenec, který se skládá převážně z rozbitých zbytků skořápky. Často se tvoří na plážích, kde vlnové působení odděluje fragmenty ulity podobné velikosti.
Fosiliferní vápenec: Vápenec, který obsahuje zřejmé a bohaté fosílie. Obvykle se jedná o fosilní skořápky a kostry organismů, které vápenec vyráběly.
Litografický vápenec: Hustý vápenec s velmi jemnou a velmi rovnoměrnou velikostí zrn, který se vyskytuje v tenkých vrstvách, které se snadno oddělují a vytvářejí velmi hladký povrch. V pozdních 1700s, byl vyvinut tiskový proces (litografie) k reprodukci obrazů tím, že kreslí je na kameni s olejovým inkoustem a pak používat ten kámen tisknout více kopií obrazu.
Oolitický vápenec: Vápenec složený převážně z oolitů uhličitanu vápenatého, malých koulí vytvořených soustředným vysrážením uhličitanu vápenatého na pískovém zrnu nebo fragmentu skořápky.
Travertin: Vápenec, který se tvoří odpařovacím srážením, často v jeskyni, k vytvoření útvarů, jako jsou stalaktity, stalagmity a tokové kameny.
Tufa: Vápenec produkovaný srážením vápníku-naložené vody u horkého pramene, břehu jezera nebo jiného umístění.

Crinoidal vápence: Vápenec, který obsahuje značné množství zkamenělých fosílií. Crinoidy jsou organismy, které mají morfologii kmenové rostliny, ale ve skutečnosti jsou to zvířata. Zřídka, krinoidní a jiné typy vápence, mají schopnost přijmout jasný lesk a mají zajímavé barvy. Tyto vzorky mohou být vyrobeny do neobvyklých organických drahokamů. Tento kabaron je asi 39 milimetrů čtverečních a byl vyříznut z materiálu nalezeného v Číně.

Vápencový vápenec: Tento obrázek je mikroskopický pohled na leštěný povrch vápence Loyalhanna z okresu Fayette v Pensylvánii. Loyalhanna je pozdní Mississippian vápenatý pískovec na arenaceous vápenec, složený z křemičitých pískových zrn zabudovaných do matrice uhličitanu vápenatého nebo vázaných cementem uhličitanu vápenatého. To je cross-lůžko s rysy, které přiměly geology argumentovat, jestli to je mořské bar nebo eolian duna původu. Tento pohled ukazuje asi jeden centimetr skály mezi protilehlými rohy fotografie s pískovými zrny o průměru asi 1/2 milimetru. Loyalhanna je ceněna jako protiskluzový agregát. Když se používá pro výrobu betonové dlažby, zrna písku v částicích kameniva vystavená na mokrém povrchu vozovky poskytují trakci pneumatikám, což vozovce poskytuje protiskluzovou kvalitu.

Skalní a minerální soupravy: Pořiďte si skalní, minerální nebo fosilní sadu, abyste se dozvěděli více o materiálech Země. Nejlepší způsob, jak se dozvědět o horninách, je mít k dispozici vzorky pro testování a vyšetření.

Použití vápence

Vápenec je skála s obrovskou rozmanitostí použití. Mohla by to být jedna skála, která se používá více způsoby než kterákoli jiná. Většina vápence je vyrobena z drceného kamene a používá se jako stavební materiál. Používá se jako drcený kámen pro silniční základnu a železniční předřadník. Používá se jako kamenivo do betonu. Vypálí se v peci s drcenou břidlicí, aby se vytvořil cement.

Některé odrůdy vápence mají v těchto použitích dobrý výkon, protože jsou to silné, husté horniny s malým počtem pórů. Tyto vlastnosti jim umožňují dobře se postavit oděru a zmrazení a rozmrazení. Ačkoli vápenec v těchto použitích nefunguje tak dobře jako některé z tvrdších silikátových hornin, těžba je mnohem snazší a nevynakládá stejnou úroveň opotřebení těžebních zařízení, drtičů, sít a postelí vozidel, která jej přepravují. .

Některé další, ale také důležité použití vápence zahrnují:

Dimension Stone: Vápenec je často nakrájen na bloky a desky specifických rozměrů pro použití ve stavebnictví a architektuře. Používá se pro obkladový kámen, podlahové dlaždice, schodišťové stupně, parapety a mnoho dalších účelů.
Střešní granule: Rozdrcený na jemnou velikost částic, rozdrcený vápenec se používá jako povlak odolný vůči povětrnostním vlivům a teplu na asfaltem impregnovaných šindlech a střešní krytině. Používá se také jako vrchní nátěr na zastavěné střechy.
Flux Stone: Drcený vápenec se používá při tavení a dalších procesech rafinace kovů. V žáru tavení se vápenec kombinuje s nečistotami a může být z procesu odstraněn jako struska.
Portlandský cement: Vápenec se zahřívá v peci s břidlicemi, pískem a dalšími materiály a rozemele na prášek, který po smísení s vodou ztvrdne.
AgLime: Uhličitan vápenatý je jedním z cenově nejvýhodnějších kyselin neutralizujících činidel. Když je vápenec rozdrcen na písek nebo menší částice, stává se účinným materiálem pro ošetření kyselých půd. Je široce používán na farmách po celém světě.
Limetka: Pokud je uhličitan vápenatý (CaC03) se v peci zahřeje na vysokou teplotu, produkty budou uvolňovat plynný oxid uhličitý (CO2) a oxid vápenatý (CaO). Oxid vápenatý je silné činidlo neutralizující kyselinu. V zemědělství je široce používán jako činidlo pro ošetření půdy (rychlejší než aglime) a chemický průmysl jako činidlo neutralizující kyseliny.
Plnicí krmivo pro zvířata: Kuřata potřebují uhličitan vápenatý k produkci silných vaječných skořápek, takže je jim často nabízen jako doplněk stravy ve formě „kuřecí krupice“. Přidává se také do krmiva některého mléčného skotu, který musí nahradit velké množství vápníku ztraceného při dojení zvířete.
Bezpečnostní důlní prach: Také známý jako „skalní prach“. Práškový vápenec je bílý prášek, který může být rozprašován na exponované povrchy uhlí v podzemním dole. Tento povlak zlepšuje osvětlení a snižuje množství uhelného prachu, který aktivita vzbuzuje a uvolňuje se do vzduchu. Tím se zlepší dýchací vzduch a také se sníží nebezpečí výbuchu způsobené suspendovanými částicemi hořlavého uhlí ve vzduchu.

Vápenec má mnoho dalších použití. Práškový vápenec se používá jako plnivo do papíru, barvy, gumy a plastů. Drcený vápenec se používá jako filtrační kámen v místních kanalizačních systémech. Práškový vápenec se také používá jako sorbent (látka absorbující znečišťující látky) v mnoha zařízeních na spalování uhlí.

Vápenec není všude. Vyskytuje se pouze v oblastech pod sedimentárními horninami. Vápenec je potřebný v jiných oblastech a je tak důležitý, že kupující zaplatí pětkrát více než je cena kamene v dodacích poplatcích, aby mohl být vápenec použit v jejich projektu nebo procesu.