石灰石

石灰石
沉积岩
西班牙马拉加托卡尔·德埃奎拉自然保护区的石灰石露头
作品
碳酸钙:无机晶体方解石或有机钙质材料

石灰石碳酸钙Caco 3 )是一种碳酸盐沉积岩,是材料石灰的主要来源。它主要由矿物方解石后岩组成,它们是Caco 3的不同晶体形式。当这些矿物质从含有溶解钙的水中沉淀出来时,石灰石会形成。这可以通过生物学和非生物学过程进行,尽管在过去的5.4亿年中,生物学过程(例如珊瑚和贝壳在海中的积累)可能更为重要。石灰石通常含有化石,为科学家提供有关古代环境和生活进化的信息。

大约20%至25%的沉积岩是碳酸盐岩,其中大部分是石灰石。剩余的碳酸盐岩主要是白云岩,这是一种密切相关的岩石,其中含有矿物白云岩(Ca)CAMG(CO 32的高百分比。镁石灰石是一种已过时的且定义较差的术语,用于白云岩,用于含有明显的白云岩(白云岩石灰石)的石灰石,或任何其他包含含量很大的石灰石。大多数石灰石都是在浅海环境中形成的,例如大陆货架平台,尽管在许多其他环境中形成了较少的数量。许多白云岩是次生白云石,是由石灰石化学改变形成的。石灰石暴露在地球表面的大区域,并且由于石灰石在雨水中有点溶于雨水,因此这些暴露经常被侵蚀成为喀斯特景观。大多数洞穴系统都在石灰石基岩中发现。

石灰石有许多用途:作为用于水泥石灰生产的化学原料混凝土的必不可少的组成部分),作为道路底座的骨料,例如牙膏油漆等产品中的白色颜料或填充剂,作为土壤调节剂,作为岩石花园的流行装饰。石灰石地层约有大约30%的世界石油储层

描述

克罗地亚Sinj附近的Dinaric Alps喀斯特,这种石灰石沉积物在始新世中形成。

石灰石主要由矿物方解石后岩组成,它们是碳酸钙的不同晶体形式CACO 3 )。白云石CAMG(CO 32 ,是石灰石中不常见的矿物质,很少见铁矿或其他碳酸盐矿物质。但是,石灰石中的方解石通常含有的百分之几。石灰石中的方解石分为低磁石和高镁方解石,分隔线置于4%镁的组成。高镁方解石保留了方解石矿物结构,该结构与白云岩不同。后者通常不包含明显的镁。否则,大多数石灰石在化学上是相当纯净的,碎屑沉积物(主要是细粒石英粘土矿物)的成分不到5%至10%。有机物通常占石灰石的0.2%,很少超过1%。

石灰石通常以切尔或矽质骨骼碎片的形式(例如海绵刺,矽藻放射性药物)的形式包含可变量的二氧化矽化石在石灰石中也很常见。

石灰石通常是白色至灰色的。异常富含有机物的石灰石几乎是黑色的,而的痕迹可以使石灰石偏白至红色。石灰石的密度取决于其孔隙率,该孔隙率从最密集的石灰石的0.1%到粉笔的40%不等。密度相应的范围为1.5至2.7 g/cm 3 。虽然相对较软,但卫生型硬度为2至4,但密集的石灰石的强度可达到180 MPa 。为了进行比较,混凝土通常具有约40 MPa的压碎强度。

尽管石灰石的矿物质成分几乎没有变化,但它们在质地上显示出巨大的多样性。但是,大多数石灰石由碳酸盐泥基质中的沙子晶粒组成。由于石灰石通常是生物学来源,通常由沉积物组成,该沉积物沉积在其形成的位置附近,因此石灰石的分类通常基于其谷物类型和泥浆含量。

谷物

来自Joulter Cay的海滩上的Ooids巴哈马
犹他州西南部卡梅尔地层(中侏罗纪)的石灰石中的Ooids。
犹他州南部的侏罗纪石灰石的薄片景观,美国圆形谷物是Ooids ;最大的直径为1.2 mm(0.05英寸)。这个石灰石是一个osparite。

石灰石中的大多数谷物是海洋生物的骨骼碎片,例如珊瑚有孔虫。这些生物会分泌由后者或方解石制成的结构,并在死亡时将这些结构抛在后面。其他组成石灰石的其他碳酸盐颗粒是Ooidspeloids和limeclasts(碎裂内和外推)。

骨骼颗粒具有反映产生它们的生物及其产生的环境的组成。低镁方解石骨骼晶粒是典型的腕足动物,浮游生物(自由浮动)有孔虫和可核石。高镁方解石骨骼晶粒是底栖(底部)有孔虫,棘皮动物珊瑚藻的典型代表。术语是小软体动物,钙质绿藻核苷珊瑚管蠕虫的​​典型特征。骨骼晶粒还反映了特定的地质时期和环境。例如,在高能环境(以强电流和湍流为特征)中,珊瑚晶粒更为常见,而在低能环境(以安静的水为特征)中,苔藓谷晶粒更为常见。

Ooids(有时称为Ooliths)是砂粒晶粒(直径小于2mm),由中央石英颗粒或碳酸盐矿物矿物质片段周围的一层或多层有方解石或aragonite层组成。这些可能是通过将碳酸钙直接沉淀到OOid上的直接沉淀而形成的。 Pisoliths与Ooid相似,但直径大于2 mm,形状往往更不规则。石灰石主要由Ooid组成,称为Oolite或有时称为Oolitic石灰石。在高能环境(例如巴哈马平台)中形成的Ooids形成,而Oolites通常会在强电流中显示交叉床和其他与沉积相关的特征。

Oncoliths类似于Ooids,但显示出径向而不是分层的内部结构,表明它们是在正常海洋环境中由藻类形成的。

骨盆是可能由多种过程产生的微晶碳酸盐的无结构晶粒。人们认为许多是海洋生物产生的粪便。其他可能是由内石器时代(无聊的)藻类或其他微生物产生的,也可以通过软体动物壳的分解来产生。它们在石灰石样品中很难看到,除了薄薄的部分,并且在古代石灰石中不太常见,这可能是因为碳酸盐沉积物的压实会破坏它们。

limeclasts是现有石灰石或部分岩石碳酸盐沉积物的碎片。碎片是lim鼠,它们源于它们沉积在石灰石中的位置,而外推则来自沉积区域。碎片包括葡萄球菌,葡萄球菌是用有机材料或矿物水泥胶结在一起的骨盆簇。外表外很常见,通常伴有其他碎屑沉积物,并指示在构造活性区域或浊流的一部分中沉积。

大多数石灰石的颗粒都嵌入到碳酸盐泥的基质中。这通常是古代碳酸盐岩石中最大的一部分。由小于5μm(0.20 mils)长度的单个晶体组成的泥浆被描述为微石。在新鲜的碳酸盐泥中,Micrite主要是小的后方针,可能直接从海水沉淀,由藻类分泌,或在高能环境中通过碳酸盐晶粒磨损而产生。这将在数​​百万年内转换为方解石。进一步重结晶会产生microspar ,直径为5至15μm(0.20至0.59 mils)的晶粒。

石灰石通常含有较大的方解石晶体,尺寸从0.02至0.1 mm(0.79至3.94 mils)不等,被描述为Sparry方解石Sparite 。 Sparite的晶粒尺寸以超过20μm(0.79 mils)的速度区分了微石,并且因为Sparite在手透镜下或薄截面中脱颖而出,如白色或透明的晶体。 Sparite通过缺乏内部结构及其特征性的晶体形状与碳酸盐晶粒区分开。

地质学家谨慎地区分沉积为水泥的宽松和通过重结晶的微石或碳酸盐晶粒形成的宽松。 Sparite水泥很可能沉积在谷物之间的孔隙空间中,这表明高能沉积环境清除了碳酸盐泥。再结晶的宽松不是沉积环境的诊断。

其他特征

多佛的白色悬崖由粉笔组成。

石灰石露头在田间通过其柔软度认识到(方解石和后岩的硬度小于4,远低于常见的矽酸盐矿物质),并且因为当一滴稀释盐酸滴落时,石灰石会剧烈气泡。白云石也柔软,但仅与稀盐酸反应,并且由于存在亚铁铁,它通常会呈现为特征性的暗黄色颜色。这将被释放并氧化为白云岩天气。杂质(例如粘土,沙子,有机遗迹,氧化铁和其他材料)会导致石灰石表现出不同的颜色,尤其是在风化的表面上。

可以通过用稀盐酸蚀刻表面来估计碳酸盐岩露头的构成。这会蚀刻有方解石和后岩,留下任何二氧化矽或白云岩晶粒。后者可以通过其菱形形状来识别。

方解石,石英白云岩浓汤的晶体可能会在岩石中排成小腔( VUG )。 VUG是一种次要孔隙率的一种形式,在现有的石灰石中形成了环境的变化,从而增加了方解石的溶解度。

密集,巨大的石灰石有时被描述为“大理石”。例如,意大利著名的“大理石”实际上是一个密集的黑色石灰岩。真正的大理石是通过在山区建筑工艺(造口)的区域变质过程中重结晶的石灰石结晶而产生的。它的粗糙结晶质地和原始石灰石中存在的二氧化矽和粘土的独特矿物形成与密集的石灰石区别开来。

分类

土耳其Pamukkale石灰华石灰岩梯田。
雪兰多山谷卢雷洞穴中的洞穴石灰石地层

两种主要的分类方案,即民间和邓纳姆,用于识别统称为石灰石的碳酸盐岩类型。

民间分类

罗伯特·L·坦格(Robert L. Folk)开发了一个分类系统,该系统主要重点是碳酸盐岩石中谷物和间质物质的详细组成。基于组成,有三个主要组成部分:同类(谷物),基质(主要是micrite)和水泥(Sparite)。民间系统使用两部分的名称;第一个是指谷物,第二个是指水泥。例如,主要由晶体基质组成的石灰石将被称为oosparite。使用民间方案时具有岩石学显微镜是有帮助的,因为确定每个样本中存在的组件更容易。

邓纳姆分类

罗伯特·J·邓纳姆(Robert J. Dunham)于1962年出版了他的石灰石系统。它的重点是碳酸盐岩石的沉积结构。邓纳姆基于标准,例如谷物是否最初是在相互接触的标准,因此是基于岩石的相对比例,将岩石划分为四个主要组藻类垫子。与民间计划不同,邓纳姆处理岩石的原始孔隙率。 Dunham方案对于手样品更有用,因为它基于纹理,而不是样品中的晶粒。

Wright(1992)提出了修订的分类。它为分类方案添加了一些成岩模式。

其他描述性术语

石灰华是一种适用于在淡水环境中形成的碳酸钙沉积物的术语,尤其是瀑布,级联和温泉。这样的沉积物通常是巨大的,密集的和带的。当沉积物高度多孔时,因此它们具有像海绵状的质地一样,通常被描述为TUFA 。通过过饱和的陨石水地下水)沉积的次级方解石有时也被描述为石灰华。这会产生棘突,例如石塔木霉钟乳石

Coquina是一种固结不良的石灰石,由磨碎的珊瑚或其他化石碎片组成。当更好地合并时,它被描述为共晶

粉笔是一种柔软,泥土,细纹理的石灰石,由浮游微生物(例如有孔虫)的测试组成,而MARL是碳酸盐和矽酸盐沉积物的泥土混合物。

形成

当方解石或后期沉淀物从含有溶解的钙的水中排出时,石灰石形成,这可以通过生物学和非生物学过程进行。碳酸钙( CACO 3 )的溶解度很大程度上由水中溶解的二氧化碳CO 2 )的量控制。这在反应中总结了:

Caco 3 + H 2 O + CO 2 →Ca 2+ + 2HCO -3

温度升高或压力降低倾向于减少溶解的CO 2的量并沉淀Caco 3 。盐度的降低还可以降低可CACO 3的溶解度,这是淡水与海水的几个数量级。

地球海洋的近地表水被Caco 3超过6倍以上。 Caco 3无法从这些水中迅速沉淀出来的失败可能是由于溶解的镁离子与方解石晶体成核的干扰,这是沉淀的必要第一步。在水中存在天然存在的有机磷酸盐,可以抑制后岩的沉淀。尽管OID可能是通过纯无机过程形成的,但海洋中的大部分Caco 3降水是生物学活性的结果。其中大部分发生在碳酸盐平台上。

安大略湖的白色事件降水云的鸟瞰图。

碳酸盐泥的起源及其转换为微石的过程仍然是研究的主题。现代碳酸盐泥主要由长度约为5μm(0.20 mils)的库拉尼特针组成。这种形状和成分的针头是由钙质藻类(例如阴茎)产生的,使得这是泥的合理来源。另一种可能性是从水中直接降水。一种称为白色的现象发生在浅水中,其中包含分散的微石的白色条纹出现在水面上。尚不确定这是新鲜沉淀的后岩还是简单地从底部搅拌,但是有一些证据表明,白色是由后者作为蓝细菌微藻的一部分生物沉淀引起的。但是,现代碳酸盐泥浆中的稳定同位素比似乎与这些机制中的一种不一致,并且在高能量环境中对碳酸盐晶粒的磨损已被提出是第三种可能性。

石灰石的形成很可能是由整个phanerokoic的生物过程所占据的,这是地球历史的最后5.4亿年。在5.4亿年前之前,微生物可能是由微生物沉积在前寒武纪中的,但是与现代海洋相比,无机过程可能更重要,并且很可能发生在碳酸钙中更高饱和的海洋中。

成岩作用

成岩作用是将沉积物压实并变成固体岩石的过程。在碳酸盐沉积物的成岩成分期间,发生了重大的化学和纹理变化。例如,后代石被转化为低镁方解石。成岩作用是Pisoliths的起源,在某些石灰石中发现的直径为1至10 mm(0.039至0.394英寸)的浓度分层颗粒。 Pisoliths表面上类似于Ooids,但没有异物核,紧紧固定在一起,并显示出它们在沉积物原始沉积后形成的其他迹象。

柔软石灰石中的Akcakoca Chert结节
石灰石中的宏观型

矽化是在成岩作用早期,在低pH和温度下发生的,并有助于化石保存。矽化是通过反应进行的:

化石通常以精美的细节保存为切尔特。

胶结在碳酸盐沉积物中迅速发生,通常不到一百万年的沉积。当沉积物仍在水下,形成硬地面时,发生了一些固定的胶结。在从沉积环境中撤退的海洋后,胶结会加速,因为雨水通常在几千年之内渗入沉积物床。随着雨水与地下水混合,后代和高镁方解石被转化为低钙解油。雨水胶结厚碳酸盐沉积物甚至可能在撤退之前就开始,因为雨水可以渗入超过100公里(60英里)的大陆架下的沉积物中。

随着碳酸盐沉积物越来越深深地埋在年轻的沉积物中,沉积物的化学和机械压实会增加。化学压实是通过沉积物的压力溶液进行的。这个过程使矿物质从谷物之间的接触点中溶解在孔隙空间中,将石灰石的孔隙率从40%的初始高值降低到小于10%。压力溶液会在富含二氧化矽的沉积物积累的石灰石中产生独特的遗lites ,这是不规则的表面。这些可能反映出大量石灰石床的溶解和丧失。在大于1公里(0.62英里)的深度时,埋葬胶结完成了晶状化过程。埋葬胶结不会产生静脉片。

当上上层的床被侵蚀时,将石灰石靠近地面时,发生了成岩作用的最后阶段。这会产生次要孔隙度,因为雨水通过渗透床溶解了一些水泥。这可能包括形成脉冲,它们是石灰石内的晶体叶腔。

成岩作用可能包括富含镁的液体将石灰石转化为白云岩。有大量证据表明,白云岩替换石灰石,包括切断覆盖床上用品的尖锐替代边界。白云岩的过程仍然是积极研究的领域,但可能的机制包括在热环境(蒸发回流)中暴露于浓盐水或在三角洲或河口环境中暴露于稀释的海水(多拉格白云油化)。然而,多拉格的白云岩已成为白云岩的一种机制,其中一份2004年的评论论文将其直言不讳地描述为“神话”。如果海水经常通过岩石冲洗,那么普通的海水能够将方解石转换为白云岩,例​​如潮汐和流动的流动(潮汐泵)。一旦白云岩开始,它就会迅速进行,因此含有混合方解石和白云岩的碳酸盐岩石很少。碳酸盐岩几乎是所有方解石/后岩或几乎所有白云岩。

发生

大约20%至25%的沉积岩是碳酸盐岩,其中大部分是石灰石。石灰石在长达27亿年的沉积序列中发现。然而,碳酸盐岩的组成在地质记录中显示出不均匀的分布。大约95%的现代碳酸盐由高镁方解石和后者组成。碳酸盐泥中的后岩针头在数百万年内转化为低镁方解石,因为这是碳酸钙最稳定的形式。前寒武纪古生代的古碳酸盐形成含有丰富的白云岩,但石灰石占据了中生代新生代的碳酸盐床。现代白云岩非常罕见。有证据表明,虽然现代海洋有利于后期的降水量,但古生代和中部到晚的新生代有利于方解石的降水。这可能表明当时海水中的mg/ca比较低。这种镁的耗竭可能是海底扩散更快的结果,从海水中去除镁。现代海洋和中生代的海洋被描述为“后海”。

大多数石灰石都是在浅海环境中形成的,例如大陆架平台。这种环境仅形成了大约5%的海盆,但是在大陆坡和深海环境中,石灰石很少保存。最佳沉积环境是温暖的水,既有较高的有机生产力,又具有较高的碳酸钙饱和度,这是由于较低浓度溶解的二氧化碳。现代石灰石沉积物几乎总是在二氧化矽富集沉淀的地区,反映在大多数石灰石的相对纯度中。礁石生物被泥泞的河水和碳酸盐谷物摧毁,被更硬的矽颗粒磨碎。与碎屑岩石不同,石灰石几乎完全由源自沉积位置或附近的沉积物产生。

El Capitan ,德克萨斯州的一个古老石灰石礁

石灰石地层倾向于显示厚度的突然变化。石灰石形成中的大丘角特征被解释为古代珊瑚礁,当它们出现在地质记录中时,它们称为生物毛。许多人富含化石,但大多数缺乏像现代礁石中所见的任何连接的有机框架。化石残留物存在为嵌入充足的泥浆基质中的单独片段。许多沉积物都表明在潮间或上部区域中发生的迹象表明,表明沉积物迅速填充了架子或平台中可用的住宿空间。在架子和平台的海边也有偏爱沉积,那里有富含养分的深海水流,可以提高有机生产力。珊瑚礁在这里很常见,但是当缺乏时,会发现ooid浅滩。较细的沉积物沉积在靠近岸边。

缺乏深海石灰石的部分原因是海洋壳的快速俯冲,但更多是由于深度溶解碳酸钙的结果。碳酸钙的溶解度随压力而增加,随着较高浓度的二氧化碳的增加,这是通过腐烂到深海中的有机物而产生的,而在黑暗深度中没有光合作用来消除。结果,从碳酸钙饱和的水到碳酸钙, lysocline的水不饱和的水相当急剧,发生在4,000至7,000 m(13,000至23,000英尺)的方解石补偿深度下。在此深度之下,有孔虫测试和其他骨骼颗粒迅速溶解,海底的沉积物突然从碳酸盐渗入富含有孔虫的碳酸盐渗入有孔虫和可球菌的残留物( Globigerina Ooze)到缺乏碳酸盐的矽质泥浆。

Mønsted是世界上最大的石灰石

在极少数情况下,浊积岩或其他富含二氧化矽的沉积物埋葬并保存底栖(深海)碳酸盐沉积物。古代底栖石灰石是微晶,并通过其构造环境来识别。化石通常是有孔虫和可去石材。夏季前的底栖石灰岩尚不知道,这可能是因为碳酸盐壳浮游生物尚未进化。

石灰石也在淡水环境中形成。这些石灰石与海洋石灰石没有什么不同,但是有生物的多样性较低,二氧化矽和粘土矿物的特征较大。绿河形成是一个著名的淡水沉积地层,其中包含许多石灰石床。淡水石灰石通常是微型的。淡水绿藻类的一种化石(Stonewort)是这些环境的一种特征,在该环境中,炭买植物会产生和捕获碳酸盐。

石灰石也可能在蒸发物沉积环境中形成。方解石是最早在海洋蒸发物中沉淀的矿物之一。

石灰石和生物

印度尼西亚巴厘岛的努萨·伦邦加(Nusa Lembongan)的珊瑚礁

大多数石灰石是由礁附近的生物体的活动形成的,但是在地质时期,负责礁石形成的生物已经改变了。例如,基质石是古代石灰石中的土豆形结构,被解释为蓝细菌的菌落,积累了碳酸盐沉积物,但在年轻的石灰石中,基质石很少见。生物体会直接作为骨骼的一部分沉淀石灰石,并通过光合作用从水中去除二氧化碳,从而降低碳酸钙的溶解度,从而间接地沉淀。

石灰石显示出在其他沉积岩中发现的相同范围的沉积结构。但是,诸如层压等较细的结构通常会被生物体的挖洞活动(生物扰动)破坏。精细的层压是在Playa湖中形成的石灰石的特征,该湖泊缺乏挖洞的生物。石灰石还显示出独特的特征,例如地球结构,当弯曲的壳底部沉降到底部,凹面向下时,它们会形成。这会捕获一个空间,以后可以用宽松的空间填充。地质学家使用地质结构来确定沉积时哪个方向向上,这在高度变形的石灰石地层中并不总是很明显。

蓝细菌hyella balani可以穿过石灰石。绿色藻类ougamantia sacculata真菌ostracolaba含量也是如此。

微泥丘

米片泥丘是缺乏内部结构的微分方解石的亚圆形域。现代示例的厚度高达几百米,遍布一公里,并且具有陡峭的坡度(斜坡角度约为50度)。它们可能由弹性物组成,被水流扫描在一起,并被丘疹草或红树林稳定。 Bryozoa也可能通过帮助捕获沉积物来促进土墩的形成。

在整个地质记录中都发现了泥泞的土墩,在早期奥陶纪之前,它们是深水和浅水中的主要礁石类型。这些泥土可能是微生物的起源。在框架建造礁石的出现之后,泥丘主要限于更深的水。

有机珊瑚礁

有机礁在浅水中的低纬度形成,深度不超过几米。它们是整个化石记录中发现的复杂,多样的结构。负责有机珊瑚礁形成的框架建造生物是不同地质时期的特征:古老的寒武纪出现在早期的寒武纪中;这些被已故寒武纪的海绵所取代。后来的继承包括肾小球,珊瑚,藻类,bryozoa和Rudists (一种双壳软体动物形式)。有机珊瑚礁的程度在地质时期有所不同,当他们覆盖估计为5,000,000 km 2 (1,900,000平方米)的面积时,它们在泥盆纪中部可能最为广泛。这大约是现代礁石的十倍。泥盆纪礁主要是由原疗和列表珊瑚制成的,这些珊瑚珊瑚礁被晚期的泥盆纪灭绝破坏了。

有机礁通常具有复杂的内部结构。全身化石通常很丰富,但是珊瑚礁中很少有Ooid和Interclast。珊瑚礁的核心通常是巨大的,没有被束缚,并且被体积大于核心大的距离所包围。距骨含有丰富的碎裂内,通常是浮石,含量超过2mm的晶粒尺寸超过2mm,嵌入了丰富的基质或rudstone中,该晶粒大多是大的晶粒,较大的晶粒具有稀疏的基质。距离将镜头升至浮游细粒的碳酸盐泥,然后非碳酸盐泥从礁石上脱离。

石灰石景观

赫拉克勒斯(Hercules)的库德格Cudgel
墨西哥尤卡坦ValladolidSamuláCenote
罗马尼亚Piatra Craiului山脉的La Zaplaz阵型。

石灰石部分可溶,尤其是在酸中,因此形成了许多侵蚀地面。这些包括石灰石人行道锅孔cen ,洞穴和峡谷。这种侵蚀景观被称为喀斯特。与大多数火成岩相比,石灰石对侵蚀的抵抗力较小,但比大多数其他沉积岩更具抵抗力。因此,它通常与山丘和山地有关,并发生在其他沉积岩(通常是粘土)的地区。

沿着石灰石基岩上覆盖的喀斯特区域往往在地上源(池塘和溪流)上较少可见,因为地表水很容易通过石灰石中的关节向下排水。在排水时,从土壤中的水和有机酸缓慢地(数千或数百万年)扩大了这些裂缝,溶解碳酸钙并将其携带在溶液中。大多数洞穴系统都通过石灰岩基岩。冷却地下水或不同地下水的混合也将产生适合洞穴形成的条件。

沿海石灰石通常被各种手段渗入岩石的生物所侵蚀。这个过程称为生物膜。它在热带地区最常见,并且在整个化石记录中都是众所周知的。

石灰石的带从地球表面出现,通常是壮观的岩石露头和岛屿。例子包括爱尔兰克莱尔郡的伯伦(Burren)的直布罗陀岩石北约克郡和英格兰怀特岛Malham Cove ;威尔士的伟大奥梅;在加拿大/美国的尼亚加拉悬崖上的瑞典哥德兰岛附近的Fårö上;犹他州的缺口峰;越南的Ha Long Bay国家公园;以及中国的利东河吉林市周围的山丘。

佛罗里达钥匙佛罗里达州南海岸附近的岛屿,主要由石灰石(下键)和珊瑚礁的碳酸盐骨架(上钥匙)组成,在海平面时,该珊瑚礁(上钥匙)在该地区蓬勃发展,而海平面高于海平面现在。

ALVARS上发现了独特的栖息地,该栖息地极为膨胀,土壤披风的石灰石膨胀。在欧洲,最大的此类广阔是瑞典Öland岛上的Stora alvaret 。瑞典哥德兰岛的另一个有大量石灰石的区域。西北欧洲的大型采石场,例如圣彼得山(比利时/荷兰),延伸了一百多公里。

用途

马耳他的巨石寺庙(例如ħqim)完全由石灰石建造。它们是现有最古老的独立结构之一。
吉萨(Giza)的伟大金字塔(Great The Giza)古代世界的七个奇观之一,它完全由石灰石制成。

石灰石是一种原材料,以多种不同方式在全球范围内使用,包括建筑,农业和工业材料。石灰石在建筑中非常普遍,尤其是在欧洲和北美。世界各地的许多地标,包括伟大的金字塔及其在埃及吉萨的相关综合体都是由石灰石制成的。加拿大安大略省金斯敦的许多建筑物都是并继续是从中建造的,它被暱称为“石灰石城市”。石灰石由热量和压力变形,可产生大理石,该大理石已用于许多雕像,建筑物和石头桌面。在马耳他岛上,很长一段时间以来,各种称为Globigerina石灰石的石灰石是唯一可用的建筑材料,并且仍然经常在所有类型的建筑物和雕塑上使用。

石灰石可以处理成许多各种形式,例如砖,水泥,粉状/压碎或填充物。石灰石很容易获得,相对容易切成块或更精致的雕刻。古老的美国雕塑家重视石灰石,因为它易于工作,并且有益于细节。追溯到公元前晚期(公元前200 - 100年),玛雅文明(古代墨西哥)由于这些出色的雕刻特性而创建了精致的雕塑。玛雅人将装饰其神圣建筑物(称为lintels )的天花板,并用雕刻的石灰石面板覆盖墙壁。在这些雕塑上雕刻的是政治和社会故事,这有助于将国王的信息传达给他的人民。石灰石是长期的,可以很好地曝光,这解释了为什么许多石灰石废墟能够生存。但是,它非常重(密度2.6),使其对于高建筑物来说是不切实际的,并且作为建筑材料相对较贵。

石灰石在19世纪末和20世纪初最受欢迎。该时代的火车站,银行和其他结构在某些地区是由石灰石制成的。它被用作某些摩天大楼上的立面,但仅在薄板中用于覆盖,而不是固体块。在美国,印第安纳州,最著名的是布卢明顿地区,长期以来一直是高质量采石的石灰石的来源,称为印第安纳州石灰石。伦敦的许多著名建筑都是由波特兰石灰石建造的。 19世纪,乌克兰Odesa建造的房屋主要是由石灰石建造的,而现在构成了Odesa墓穴的矿山遗迹。

石灰石在中世纪的发生区域也是一个非常受欢迎的构建块,因为它坚硬,耐用且通常发生在易于接近的表面暴露中。欧洲许多中世纪的教堂和城堡都是用石灰石制成的。啤酒石是英格兰南部中世纪建筑的一种流行的石灰石。

石灰石是生产石灰的原材料,主要以治疗土壤,净化水和冶炼铜而闻名。石灰是化学工业中使用的重要成分。石灰石和(在较小程度上)大理石对酸溶液有反应,这使得酸雨成为保存由该石头制成的伪影的重要问题。许多石灰石雕像和建筑物表面因酸雨而遭受严重破坏。同样,石灰石砾石也被用来保护容易降雨的湖泊,充当pH缓冲剂。基于酸的清洁化学品也可以蚀刻石灰石,该石灰石应仅使用中性或温和的基于碱的清洁剂进行清洁。

在巴伐利亚州的穆斯堡(Moosburg)负面地图的石灰石板上准备了光刻印刷品。
塑料袋“主要由石灰石制成”

其他用途包括:

  • 它是生产果皮(氧化钙),浅石灰(氢氧化钙),水泥砂浆的原材料。
  • 粉碎的石灰石用作土壤调节剂来中和酸性土壤(农业石灰)。
  • 被压碎作为骨料- 用于许多道路以及沥青混凝土的固体基础。
  • 作为烟气脱硫的试剂,它与二氧化硫反应以进行空气污染。
  • 玻璃制造中,尤其是在苏打石油玻璃制造中。
  • 作为添加牙膏,纸,塑料,油漆,瓷砖和其他材料,包括白色颜料和廉价的填充剂。
  • 作为岩石尘,以抑制地下煤矿中的甲烷爆炸。
  • 纯化,将其添加到面包和谷物中,作为钙的来源。
  • 作为牲畜饲料中的钙补充剂,例如家禽(地面时)。
  • 以回忆和增加纯净水的碱度,以防止管道腐蚀并恢复必需的营养水平。
  • 爆炸炉中,石灰石与二氧化矽和其他杂质结合,将它们从铁中取出。
  • 它可以帮助去除由燃煤植物和污染熔融金属层产生的有毒成分。

许多石灰石地层是多孔和可渗透的,这使它们成为重要的石油储层。在碳酸盐岩中发现了约20%的北美碳氢化合物储量。碳酸盐水库在石油丰富的中东非常普遍,碳酸盐储层储层占全球所有石油储量的三分之一。石灰石地层也是金属矿石的常见来源,因为它们的孔隙率和渗透性以及它们的化学活性促进了石灰石中的矿石沉积。-密苏里州西北地区矿床是在石灰石中托管的矿床的例子。

缺乏

石灰石是一种持续需求的主要工业原料。自19世纪以来,这种原材料在钢铁行业至关重要。公司从来没有缺乏石灰石;但是,随着需求不断增加,今天的需求仍然很高,它已成为一个关注。十九世纪供应的主要潜在威胁是区域可用性和可及性。两个主要的可访问性问题是运输和财产权。其他问题是由于环境法规以及分区和采矿许可的要求,植物和设施的资本成本很高。这两个主要因素导致了创建和形成的其他材料的适应和选择,这些材料是为适合经济需​​求的石灰石设计替代方案的。

石灰石被归类为一种关键的原材料,并有可能出现短缺的风险,它驱使行业寻找新的替代材料和技术系统。这使得石灰石不再被归类为重要的,因为替代物质的产量增加。例如, Minette矿石是常见的替代品。

职业安全与健康

NFPA 704
消防钻石
石灰石

粉状石灰石作为食物添加剂通常被认为是安全的,石灰石不被视为危险物质。但是,石灰石灰尘可能是一种轻度的呼吸道和皮肤刺激性,而进入眼睛的灰尘会引起角膜擦伤。由于石灰石含有少量的二氧化矽,因此吸入石灰石粉尘可能会导致菌丝病或癌症

美国

职业安全与卫生管理局(OSHA)设定了工作场所石灰石暴露的法定限制(允许暴露限制)为15 mg/m 3 (0.0066 gr/cu ft)总暴露量和5 mg/m 3 (0.0022 gr/ m在8小时的工作日内,呼吸道暴露。美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)已将建议的暴露限制(REL)设置为10 mg/m 3 (0.0044 gr/cu ft)总暴露量和5 mg/m 3 (0.0022 gr/cu ft)呼吸道在8小时的工作日。

涂鸦

从风化的石灰石中去除涂鸦很困难,因为它是一种多孔且可渗透的材料。表面很脆弱,因此通常的磨损方法承受着严重表面损失的风险。因为它是对酸敏感的石材,因此由于不良反应而无法使用某些清洁剂。

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