الحجر الجيري هو حجر طبيعي طبيعي ، وهو صخر رسوبي ناعم من أصل عضوي أو عضوي-كيميائي ، ويتكون بشكل أساسي من كربونات الكالسيوم (الكالسيت). غالبًا ما تحتوي على شوائب من جزيئات الكوارتز والفوسفات والسيليكون والطين والرمل ، بالإضافة إلى بقايا كلسية لهياكل الكائنات الحية الدقيقة. في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة فاحصة على هذه المادة الطبيعية وأنواعها وخصائصها ونطاقها ، ونكتشف أيضًا الصيغة الكيميائية للحجر الجيري ، وأكثر من ذلك بكثير.
تشكيل الحجر الجيري
أولاً ، دعونا نلقي نظرة على كيفية تشكل هذه المعادن. يتكون الحجر الجيري بشكل أساسي في الأحواض البحرية الضحلة ، على الرغم من وجود المياه العذبة أيضًا. يحدث في شكل رواسب وطبقات. في بعض الأحيان يترسب ، مثل الجبس والملح ، من مياه البحر المتبخرة.البحيرات والبحيرات. ومع ذلك ، فقد ترسب معظمه في البحار التي لم تشهد تجفيفًا مكثفًا. بدأ تكوين معظم الصخور الجيرية بإطلاق كربونات الكالسيوم عن طريق الكائنات الحية من مياه البحر لبناء الهياكل العظمية والأصداف. تتراكم بقايا الكائنات الميتة بكميات كبيرة في قاع البحر. ولعل أبرز الأمثلة على استخراج كربونات الكالسيوم وتراكمها هي الشعاب المرجانية. لذلك ، في بعض الحالات ، يمكن رؤية الأصداف الفردية عند كسر صخور الحجر الجيري. تحت تأثير تيار البحر ونتيجة لتأثير الأمواج والأمواج ، يتم تدمير الشعاب المرجانية. وفي قاع البحر تضاف كربونات الكالسيوم إلى شظايا الحجر الجيري التي تترسب من الماء المشبع بها. أيضا ، الكالسيت ، الذي يأتي من الصخور القديمة المدمرة ، يشارك في تكوين صخور الحجر الجيري.
أصناف
هناك أنواع عديدة من الحجر الجيري. من المعتاد تسمية صخرة الصدف بتراكم القذائف وشظاياها الملتصقة في صخرة خلوية. في الحالة التي تكون فيها الأصداف صغيرة جدًا ، ناعمة ، غير محكمة الربط ، ملطخة ، تتشكل الحجر الجيري المتهالك - الطباشير. تتكون الصخرة الأوليتية من كرات إسمنتية صغيرة بحجم بيضة السمكة. يمكن تمثيل جوهر كل منها بقطعة من القشرة أو حبة رمل أو أي جزء آخر من مادة غريبة. في الحالة التي تكون فيها الكرات أكبر ، على سبيل المثال ، مع حبة البازلاء ، عادةً ما يطلق عليها pisolites ، والصخور ، على التوالي ، الحجر الجيري pisolite. التاليالصنف هو الحجر الجيري - يتشكل على السطح أثناء ترسيب الأراجونيت أو الكالسيت من مياه مصادر ثاني أكسيد الكربون. إذا كانت هذه الرواسب لها قاعدة مسامية للغاية (إسفنجية) ، فإنها تسمى tuff. يسمى خليط غير متماسك من الطين وكربونات الكالسيوم مارل.
بالإضافة إلى ذلك ، قد تختلف الأحجار الجيرية في اللون. اللون الرئيسي أبيض. ولكن يمكن أن يكون أيضًا مصفرًا ، بيج فاتح ، رمادي فاتح ، وغالبًا ما يكون ورديًا قليلاً. تعتبر السلالات ذات اللون الأبيض والوردي والأبيض والأصفر هي الأكثر قيمة.
صيغة الحجر الجيري
كما ذكرنا سابقًا ، تتكون هذه المادة الطبيعية بشكل أساسي من بقايا الكالسيت أو الكالسيت لهياكل عظمية وقذائف ، نادرًا ما يكون من الأراجونيت. هذا يعني أن صيغة الحجر الجيري ستبدو كما يلي: CaCO3. ومع ذلك ، فإن الصخور النقية نادرة للغاية ، وفي بعض الحالات تحتوي على شوائب مختلفة من الكوارتز ، والمعادن الطينية ، والدولوميت ، والجبس ، والبيريت ، وبالطبع البقايا العضوية. لذا ، فإن الحجر الجيري الدولوميت (صيغة هذه الصخرة تتضمن MgO) يحتوي على من أربعة إلى سبعة عشر بالمائة من أكاسيد المغنيسيوم ، مارل - ما يصل إلى 21 بالمائة من أكاسيد الحمض (SiO2+ R2O3). قد تشمل الكربونات الدولوميت CaMg (CO3)2، FeCO3و MnCO 3، بكميات صغيرة - أكاسيد وكبريتيدات وهيدروكسيدات الحديد ، Ca3(PO4 )2، CaSO4.
الحجر الجيري: الخصائص والتطبيقات
المعلمات الفيزيائية والميكانيكية لهذه الصخرة غير متجانسة للغاية ، ولكنها تعتمد بشكل مباشر على نسيجها وبنيتها. ينظر طلاب المرحلة الثانوية إلى خصائص الحجر الجيري (الصف الرابع) من وجهة نظر خصائصه الخارجية. يدرسون المعلمات التالية: اللون ، الكثافة ، القوة ، الحالة ، الذوبان. سنذهب أبعد من ذلك قليلاً وننظر بعمق أكبر في خصائص المعدن هذه. كثافة الحجر الجيري في حدود 2700-2900 كجم / م3. يفسر هذا التقلب بكمية الشوائب الموجودة في الكوارتز والدولوميت والمعادن الأخرى. تختلف الكتلة الحجمية على مدى أكبر بكثير. لذلك ، بالنسبة للحجر الجيري وصخور القشرة ، فهي 800 كجم / م فقط3، بينما تصل للصخور البلورية 2800 كجم / م3. بالنظر إلى خصائص الحجر الجيري ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن قوة الانضغاط للصخر تعتمد بشكل مباشر على كثافته. لذلك في صخور الصدفة ، تبلغ 0.4 ميجا باسكال فقط ، وفي أفانيت تقترب من 300 ميجا باسكال. تحدد الخصائص المذكورة أعلاه للصخور استخدام هذه المواد. على سبيل المثال ، في البناء ، يتم استخدام الحجر الجيري الأكثر كثافة لوضع الجدران ، في حين أن الحجر الجيري المسامي جيد للتكسية وإنشاء مجموعات زخرفية.
تأثير الظروف المناخية
اعتمادًا على مستوى الرطوبة ، قد تتغير خصائص الحجر الجيري. بادئ ذي بدء ، يؤثر هذا على قوتها - تنخفض بشكل ملحوظ إذا تم ترطيب الحجر. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز معظم الرواسب بعدم تجانس الصخور. في هذه المرحلة ، يجدر الانتباه بشكل خاص ، لأن المادة غير المتجانسة سيكون لها مادة مختلفةالكثافة ، والتي بدورها يمكن أن تؤدي إلى التدمير. عند تحليل خصائص الحجر الجيري ، لا ينبغي لأحد أن يتجاهل مثل هذه المعلمة مثل مقاومة الصقيع: فهذا يؤثر بشكل كبير على قوة المعدن ومدة استخدامه. لذلك ، في الحجر الجيري البلوري ، مقاومة الصقيع هي 300-400 دورة. ومع ذلك ، يتم تقليل هذا المؤشر بشكل ملحوظ في وجود الشقوق والمسام في المادة. وبالتالي يجب مراعاة جميع خصائص الحجر الجيري المذكورة عند استخدام هذه المادة الطبيعية من أجل منع تدميرها.
حجر جيري في البناء
صناعة البناء هي المستهلك الرئيسي للمعادن التي ندرسها. يستخدم الحجر الجيري الدولوميتيد (الصخور) لإنتاج المعجون ومخاليط الجبس ومانعات التسرب وأشياء أخرى. يستخدم الحجر الجيري الأبيض بكميات كبيرة في زخرفة وتزيين المباني. غالبًا ما يتم العثور على شركة شل روك باعتبارها لبنات بناء ، وما إلى ذلك. لن نركز على هذه الصناعة ، فهي معروفة بالفعل على نطاق واسع للجميع. وهكذا ننتقل.
الحجر الجيري في الإنتاج الصناعي الحديث
اتضح أن هذه المادة الطبيعية تستخدم في إنتاج الدهانات والمطاط والبلاستيك. وينقى من الشوائب الضارة بجسم الإنسان ، ويستخدم حتى في الصناعات الغذائية. صنع الزجاج غير ممكن بدون الحجر الجيري ، كما هوهو المصدر الرئيسي للكالسيوم. لقد أصبح هذا الصنف عنصرًا لا غنى عنه ، والأهم من ذلك ، عنصرًا ميسور التكلفة لإنتاج الورق. في الحياة اليومية ، نستخدم باستمرار منتجات مثل الأنابيب والمشمع والبلاط والبلاط وما إلى ذلك ، ولا ندرك أن الحجر الجيري موجود أيضًا في كل هذه العناصر. حتى إنتاج البلاستيك (PP ، PVC ، kremplens ، lavsan ، إلخ) لا يمكنه الاستغناء عن هذه المواد الخام. تستخدم الدهانات كربونات الكالسيوم كصبغة تلوين. كما ترى ، تحتل هذه المادة مكانة رائدة في جميع الصناعات تقريبًا.
صناعة كيميائية
حتى أشياء مثل ملمع الأحذية ، ومعجون الأسنان ، ومسحوق التلميع ، وما إلى ذلك ، والتي نستخدمها يوميًا ، هي مشتقات من الحجر الجيري. تستخدم هذه المادة الخام أيضًا في تصنيع المنتجات المستخدمة لحماية البيئة من أنواع التلوث المختلفة. بناءً على ما تقدم ، يمكننا أن نقول بأمان أن المادة المعروفة والمتاحة على نطاق واسع ، وهي الحجر الجيري ، هي أهم عنصر في الحضارة الحديثة.
حقائق مثيرة للاهتمام
قدمت شعوب أمريكا الجنوبية والوسطى مساهمة كبيرة في تطوير نحت الحجر. حقق Olmecs و Aztecs و Maya نجاحًا كبيرًا في القدرة على صنع الأسلحة وأدوات القطع والأدوات المنزلية الأخرى من العقيق الأبيض والسجاد والسيليكون. لذلك ، تم إنشاء دبابيس الدرفلة ، مطاحن الحبوب ، الهاون ، وما إلى ذلك من البازلت والحجر الرملي والحجر الجيري. أدوات الإيقاع والتقطيع مصنوعة من الديوريت والجاديت واليشم وغيرهاالمواد. المراكز الرئيسية لمعالجة الحجر هي مدن المايا - تونينا ونيباخ.
