石灰岩

石灰岩
    石灰岩
  石灰岩(Limestone),简称灰岩,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩,有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,属于沉积岩,是水成岩的一种。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的,属于生物性沉积形成,其主要形成是海洋生物的尸体的沉降累积,加上来自陆地的动植物腐物残渣与泥沙一起在河床或海床上沉积压实后经地质变化形成。

组成结构分析

风洞的石灰岩
   风洞的石灰岩
  石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物,还混有其他一些矿物,比如菱镁矿,石英,石髓,蛋白石,硅酸铝,硫铁矿,黄铁矿,水针铁矿,海绿石等等。此外,个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐,以及的化合物,碱金属化合物以及、氟等化合物,但含量很低。灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形。
  石灰岩的结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种,其中碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成,晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。

石灰岩分类

石灰岩
    石灰岩
  1、按其沉积地区,石灰岩右分为海相沉积岩和陆相沉积岩,以海相沉积岩为多。
  2、按其形成类型,石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型。
  3、按矿石中所含成分不同,石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。
  4、按结构构造,石灰石可分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等

分布及形成

  石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。   
  由生物化学作用生成的灰岩,常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑材料。
  石灰岩的主要成分是碳酸钙,可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情况下一升含二氧化碳的水,可溶解大约50毫克的碳酸钙。
石灰岩
    石灰岩
  据地质学家在桂林地区调查,发现那里的水每年可溶解、侵蚀石灰岩表层大约有指甲那么薄的一层。别看每年只溶蚀这么一点儿,但是地球发展的历史是极其漫长的。就以最近的地质时期——第四纪来说,大约也有300万年了。即便这样缓慢的溶蚀速度,300万年也可以溶蚀900米呢!而桂林的孤峰也只有一二百米高,常见的溶洞的最大高度也只有几十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成这种地形地貌,而是需要有大面积、大厚度、地质纯净的石灰岩,还要求有温暖潮湿的气候条件才有可能发育成如此完美的地貌,形成那样美丽的自然风光。
  石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一。按其沉积地区,石灰岩右分为海相沉积和陆相沉积,以前者居多;按其成因,石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型;按矿石中所含成分不同,石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。 资源分布情况:中国石灰岩矿产资源十分丰富,作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。产地遍布全国,各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。
  石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积,各个地质构造发展阶段都有分布,但质量好,规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例,东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位,中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩,西北、西藏地区一般多用东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。

石灰岩的特性

石灰岩
    石灰岩
  石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能,既可直接利用原矿,也可深加工应用。
  1.石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑石料。
  2.石灰岩具有良好的加工性、不透气性、隔音性和很好的胶结性能、可深加工应用,是优异的建筑装饰材料。
  3.石灰岩产地广泛,色泽纹理颇丰,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,有良好的装饰性。
  4.石灰岩的质地细密,加工适应性高,硬度不高,有良好的雕刻性能,易制作小型架上雕刻,较适宜初学雕刻者选用,但由于石灰岩易溶蚀,不适于户外的雕刻。
  5. 石灰石用途很广,是冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。
  6、石灰石有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。

质量标准

  对石灰岩的质量要求,视用途不同而异。一般来说,冶金、化学工业和其它的特殊工业部门对石灰岩纯度的要求比建筑工业和农业高,我国目前除冶金工业用石灰岩制定了中华人民共和国专业标准ZBD60001-85外,其它行业均未制定国家标准或专业标准,而由各应用部门自行制定有关标准。
  建材工业用石灰岩产品质量要求:
  1、水泥工业:用于水泥生产的石灰质原料,质量要求列于表7。对非晶质石灰岩,其粒度要求为30~80mm。
  2、玻璃工业:一般来说,根据玻璃质量要求不同而选用CaO含量不同的石灰岩,但要求所选用的石灰岩为非晶质且成份稳定。

开发利用

石灰岩
  石灰岩(亚光板)
  一、主要用途
  (1) 石灰
  石灰岩煅烧至温度1000~1300°C时,可将CaCO3中的CO2排出,制成生石灰。生石灰为白色固体,耐火难溶,遇水放热吸水生成熟石灰,石灰水泡和溶液呈碱性,易与空气中CO2反应生成CaCO3沉淀。商业上分为高钙石灰(CaO≥90%),钙质石灰(CaO≥85%),钙石灰(MgO≥10%)和高镁石灰(MgO≥25%)四类。
  (2) 氢氧化钙(消石灰、熟石灰)
  用于制药、橡胶石油工业添加剂和软化水用等。用于石油工业添加在润滑油中,可防止结焦、油泥沉积、中和防腐。
  (3) 氧化钙
  用途:氧化钙用于钢铁、农药、医药、非铁金属肥料、制革、制氢氧化钙,实验室氨气的干燥和醇脱水等。
  (4) 轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)
  主要用作橡胶、塑料、造纸等行业的填料,也用作涂料、油墨的填料。还用于牙膏、电焊条、有机合成、冶金、玻璃石棉、油毛毡等生产。还是工业废水的中和剂,胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂。
  (5) 重质碳酸钙(俗称单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉)
  按粉碎细度的不同,工业上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。
  单飞粉:用于生产无水氯化钙,是重铬酸钠生产的辅助原料,玻璃及水泥生产的主要原料。此外,也用于建筑材料和家禽饲料等。
  双飞粉:是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料,以及建筑材料等。
  三飞粉:用作塑料、涂料及油漆的填料。
  四飞粉:用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。
  二、利用现状
  开发利用现状、存在问题及解决对策 石灰石用途很广,是国民经济各部门以及人民生活中必不可少的原料。主要用于:
  (1)在建筑工业中用来生产水泥和烧制石灰;
  (2)冶金工业用作熔剂;
  (3)化学工业中用来制碱、漂白粉及肥料等;
  (4)食品工业中用作澄清剂;
石灰岩洞
    石灰岩洞
  (5)农业中用来改良土壤
  (6)在塑料工业中用作填料;
  (7)在涂料工业中广泛用于做各种建筑涂料;
  (8)在造纸工业中用作碱性填料;
  (9)在橡胶工业中用作橡胶的基本填料;
  (10)在环保工业中用作吸附剂。
  重质碳酸钙是以天然方解石、石灰石和白垩为原料,以机械粉碎达到一定细度的产品,其生产方法有干法和湿法两种,国外已获得重大进展的湿法磨粉工艺在我国仍是空白;在用石灰石生产轻质碳酸钙的工艺中,在轻钙产品的粒径与晶形控制方面与国外相比还有较大差距。为此,今后必须进一步发展石灰石的深加工工业,拓宽应用领域,加强综合利用,使产品增值,提高经济效益

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石灰岩佛像
 石灰岩佛像
  2011年03月13日(华盛顿法新电)美国周五将一批被盗窃的中国文物移交给中国政府;这批文物是美国海关人员去年在纽约、阿拉斯加和新墨西哥州的海关截查的。
  周五移交给中国政府的珍贵古物包括隋代、唐代和北魏的陶马、北齐的石灰岩佛像、宋代观音头部的雕塑,以及清代的大瓷瓶等。
  移民及海关执法局副局长基布尔说:“这些精美而实在的古代艺术品是中国传统文化的重要部分,查获、没收和归还这些珍宝固然值得庆贺,但我们的长期目标是减少古墓和庙宇的破坏。”
  该局指出,隋代和唐代的文物相信是从古墓中盗窃的。美国和中国政府两年前签署了一份谅解备忘录,以共同打击走私和保护文物。两年来,美方曾两次向中方移交被非法走私到美国的史前化石,这是华盛顿第一次将走私到美国的文物归还中国。