石灰岩(CaCO3)简称灰岩,又叫石灰石,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩。石灰岩是喀斯特地形的主要构成成分,是一种在海、湖盆地中生成的灰色或灰白色沉积岩。石灰岩中常混入白云石、石膏、菱镁矿、黄铁矿、蛋白石、玉髓、石英、海绿石、萤石等。纯石灰岩中混入物一般少于5%。
岩石结构
石灰岩结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑,主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等,泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥,质点大多小于0.05毫米,亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物,是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒;晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。
岩石分类
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、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石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。
石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料,是炼铁和炼钢的熔剂。
形成过程
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。
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。
矿石的矿物组成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,还混有其他一些杂质。其中的镁呈白灰石及菱镁矿出现,氧化硅为游离状的石英,石髓及蛋白石分布在岩石内,氧化铝同氧化硅化合成硅酸铝(粘土、长石、云母);铁的化合物呈碳酸盐(菱镁矿)、硫铁矿(黄铁矿)、游离的氧化物(磁铁矿、赤铁矿)及氢氧化物(含水针铁矿)存在;此外还有海绿石,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,以及磷和钙的化合物,碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物,但含量很低。2、石灰岩的性质石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能,不溶于水,易溶于饱和硫酸,能和种强酸发生反应并形成相应的钙盐,同时放出CO2。石灰岩煅烧至900℃以上(一般为1000~1300℃)时分解转化为石灰(CaO),放出CO2。生石灰遇水潮解,立即形成熟石灰[Ca(OH)2],熟石灰溶于水后可调浆,在空气中易硬化。
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