Добыча известняка в Подмосковье

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образовании и науки РФ

ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»

Реферат на тему: Добыча известняка в Подмосковье

Выполнил ст. 5 курса ОГР-11

Куприянов С.Р.

г.Якутск 2015

Содержание

Введение

1. Общая характеристика известняка

2. Разновидности известняка

3. Карьер и известняк - добыча камня в Подмосковье

Заключение

Литература

известняк порода камень карьер

Введение

Известняк - осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция - кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям. Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок. Объемная плотность 2,2-2,7. Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа. Известняки бурно вскипают при взаимодействии с разбавленной кислотой. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение.

Чистый известняк состоит только из кальцита (редко с небольшим содержанием другой формы карбоната кальция - арагонита). Присутствуют и примеси. Двойной карбонат кальция и магния - доломит - обычно содержится в переменных количествах, и возможны все переходы между известняком, доломитовым известняком и горной породой доломитом. В процессе отложения известняка водой привносятся также глинистые частицы, порода становится глинистой, стираются четкие границы между известняком, глинистым известняком и глинистым сланцем.

Кремень тоже является обычной примесью; он нередко присутствует в форме желваков (кремневых конкреций) или в виде более или менее явно выраженных слоев. При метаморфизме, по мере того, как перекристаллизация кальцита охватывает всю породу и возникает мозаичная структура (агрегат из четко ограниченных плотно прилегающих друг к другу изометричных зерен приблизительно одинакового размера), известняк постепенно превращается в мрамор.

1. Общая характеристика известняка

Природный камень известняк с древних времен широко использовался на Руси для строительства бытовых и храмовых сооружений, многие из которых отнесены к разряду архитектурных шедевров. Родственные мрамору известняки с давних лет и поныне используются в скульптуре, являясь элементами декоративного убранства всемирно известных шедевров зодчества.

Цвет известняка может быть самого широкого спектра: белый, серый, желтый, розовый, «персиковый», серо-сиреневый, бурый, коричневый, голубой, а также их все возможные сочетания и оттенки. Теплый, живой на ощупь, с богатой цветовой гаммой камень не оставляет равнодушными тех, кто желает сделать свое жилище и окружающую его часть живой природы по настоящему уютными, красивыми и эксклюзивно декорированными.

Облицовочная известняковая плитка, являясь натуральным материалом с фильтрующими свойствами, благоприятно воздействует на микроклимат в отделанном ею помещении. Именно органическое происхождение известняка из морских микроорганизмов является гарантией экологичности жилища. Если в жаркое сухое время смочить водой стену, облицованную известняком, то это поможет поддержать оптимальный микроклимат в жилище, а в холодную погоду известняк будет удерживать тепло в доме надежней, чем стекло и бетон.

Известняк легко обрабатывается, имеет неплохие физико-химическим показатели, поэтому добывается и используется в большей степени, чем другие породы камня, за исключением мрамора и гранита.

Известно достаточно много различных месторождений, где ведется добыча известняка. Приводим средние физико-механические показатели этого камня:

* объемная плотность средняя - (2.2-2,7) тн./куб.м

* водопоглощение - (2,7 - 4,2) %

* прочность на сжатие в сухом состоянии - (200 - 343) кг/кв.см

* прочность на сжатие в насыщенном водой состоянии - (200 - 343) кг/кв.см

* коэффициент снижения прочности при насыщении водой - (0.8-0,9)

* морозостойкость - 25-50 циклов

Известняк - мягкий и пористый камень, легко поддается обработке. Обычный известняк состоит из карбоната кальция и различных примесей.

2. Разновидности известняка

Существует много разновидностей известняка. Ракушечником называют скопления обломков раковин, сцементированных в ячеистый агрегат. Если раковины имеют микроскопическую величину, образуется слабосвязанная, мягкая, тонко крошащаяся, мажущая порода - мел. Оолитовый известняк состоит из мелких, размером с рыбьи икринки, сцементированных между собой шариков. Ядро каждого такого шарика-оолита может быть представлено песчинкой, обломком раковины или частицей какого-либо другого инородного материала. Если шарики более крупные, величиной с горошину, их называют пизолитами, а породу - пизолитовым известняком. Травертин - известняк, образовавшийся на поверхности в результате осаждения карбоната кальция (кальцита или арагонита) из воды углекислых источников. Если такие отложения сильно пористые (губчатые), их называют известковым туфом. Мергель представляет собой несцементированную смесь карбоната кальция и глины. Названия некоторых разновидностей известняка обусловлены возможным направлением его практического использования. Например, литографический известняк - это исключительно плотный, компактный и однородный камень, применяемый в литографии.

Хотя известняки могут образовываться в любых пресноводных и морских бассейнах, преобладающее большинство этих пород имеет морское происхождение. Иногда они осаждаются, подобно соли и гипсу, из воды испаряющихся озер и морских лагун, но, по-видимому, большая часть известняков отложилась в морях, не испытавших интенсивного высыхания. По всей вероятности, формирование большинства известняков начиналось с извлечения живыми организмами карбоната кальция из морской воды (для построения раковин и скелетов). Эти остатки отмерших организмов в изобилии накапливаются на морском дне. Самым ярким примером аккумуляции карбоната кальция служат коралловые рифы. В некоторых случаях в известняке различимы и узнаваемы отдельные раковины. В результате волно-прибойной деятельности и под влиянием морских течений рифы разрушаются. К известковым обломкам на морском дне добавляется карбонат кальция, осаждающийся из насыщенной им воды. В образовании более молодых известняков участвует также кальцит, поступающий из разрушенных более древних известняков.

Известняки встречаются почти на всех материках, за исключением Австралии. Они сформировались в разные геологические эпохи. Мощность пластов варьирует от нескольких сантиметров до сотен метров. Известняки распространены в США и занимают 75% площади страны. В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири.

Известняки (в широком понимании) имеют чрезвычайно многообразные области применения. Они используются в виде кускового известняка, щебня, штучного (пильного, стенового) и бутового камня, облицовочных плит, минеральной крошки, дробленого песка, минерального порошка, минеральной ваты, известняковой муки. Основные потребители - цементная промышленность (известняк, мел и мергель), строительство (получение строительной извести, бетонов, штукатурки, строительных растворов; кладка стен и фундаментов; декоративно-облицовочные работы и т.д.), дорожное и железнодорожное строительство, каменная наброска для защиты берегов и гидротехнических сооружений, металлургия (известняк и доломит - флюсы и огнеупоры, переработка нефелиновых руд на глинозем, цемент и соду), сельское хозяйство (известняковая мука в агротехнике и животноводстве), нефте- и коксохимическая, пищевая (особенно сахарная), целлюлозно-бумажная, стекольная (известняк, мел, доломит), кожевенная (известняк), резиновая, кабельная, лакокрасочная промышленность (мел как наполнитель). Другие области применения - полировка изделий из цветных металлов и перламутра (известняк), электросварка (мел для покрытия электродов), писчие мелки (мел), теплоизоляция строительных конструкций и технологического оборудования (минеральная вата) и т.д.

В России известняк добывается карьерами в Подмосковье, Ленинградской (облицовочный), Архангельской, Вологодской, Тульской, Белгородской, Воронежской областях, в Предуралье (Пермская область) и Поволжье, Краснодарском крае, на Северном Кавказе, на Урале, в ряде районов Восточной Сибири. Из подмосковных мячковских известняков возводились храмы и другие постройки Москвы белокаменной. Сырьевые ресурсы карбонатного сырья (известняка, мела, мергеля, доломита) в стране практически неисчерпаемы, хотя распределены очень неравномерно. В Донецкой области на Украине находится крупнейшее в Европе Еленовское месторождение известняка и доломита.

3. Карьер и известняк - добыча камня в Подмосковье

Подмосковье довольно бедно полезными ископаемыми, чаще всего у нас в карьерах добывают известняк, песок и фосфориты. Из известняка делают цемент и щебень, фосфориты используются в производстве удобрений (например, суперфосфат), песок широко используется в строительстве.

Добыча известняка в карьерах Подмосковья ведется с незапамятных времен, в частности из него был сложен белокаменный московский Кремль. С тех пор технология добычи камня существенно улучшилась и на смену каменотесам пришли машины и взрывчатка. В советские времена добыча камня велась активно, однако в новой демократической России многие карьеры были заброшены, часть из них превращены в свалки. Тут вспоминается печальная судьба геологического и палеонтологического памятника - карьера Заборье под г. Серпухов, превращенному местными властями в свалку.

Уцелели карьеры с известняком, которые относятся к крупным комбинатам по производству цемента. Небольшой репортаж о том, как добывают известняк в карьере на юго-востоке Подмосковья.

Рис. 1 Въезд в карьер по добыче известняка

Карьер для добычи известняка представляет собой стену из камня высотой несколько метров, которая постепенно по мере добычи камня движется от центра карьера.

Сам карьер обычно никак не охраняется (это логично, какой смысл воровать огромные глыбы камня, весом в несколько тонн), и лазить по нему, естественно помня о технике безопасности можно спокойно и безопасно. Помимо "горных" пейзажей, редких в наших краях в карьерах на известняке можно найти остатки ископаемых морских животных, живших в каменноугольный период.

Рис. 3

Стенка, около которой ведется разработка камня. Из-за того что карьер - по сути яма, он часто подтапливается

В процессе добычи камня от стены известняка отламывают большие глыбы камня, которые затем увозят карьерным самосвалом. В дальнейшем они дробятся на специальной машине и из них получается цемент или щебень.

Как удается расколоть эту громадную толщу известняка? В этом рабочим карьера помогает взрывчатка. На фото виден начальный этап подготовки к подрыву пласта. Для этого намечается участок, который планируется раскрошить для дальнейшего вывоза и переработки. Бульдозером, который виден на фото счищают с каменного основания верхний слой земли чтобы добраться до верха известковой стенки. По границам участка на небольшом расстоянии друг от друга бурятся лунки, в которые потом заложат взрывчатку. На фото они выглядят как белые кротовины.

Рис. 4 Экскаватор разгребает горы работы

Рис. 5 Карьер постепенно подползает к жилым домам

Чтобы достичь нужного эффекта - обрушить пласт вниз ямы, где блоки камня подберет самосвал, лунки должны быть достаточно глубокими. Перед взрывом площадку обычно огораживают, чтобы там случайно не погиб какой-нибудь любопытный, но пустые лунки никто конечно не охраняет, поэтому удалось к ним прокрасться и сфотографировать.

Рис. 6 Сюда потом заложат взрывчатку

После взрыва стенка рассыпается на крупные блоки и обваливается. В подмосковных карьерах по добыче известняка в основном встречается два вида пород: известняк и доломит. Известняк имеет белый цвет, состоит из собственно извести, и достаточно мягкий.

Доломит имеет кремовый цвет и содержит в себе помимо извести карбонат магния. Очень твердая порода, при ударе по ней молотком, тот отскакивает как резиновый.

Далее глыбы известняка в карьере собирает экскаватор и грузит на самосвалы, которые увозят их на горно-обрабатывающее предприятие. Это так называемый открытый способ добычи, то есть не требующий прокладки шахт. Открытый способ добычи полезных ископаемых считается самым дешевым.

Рис. 7 Результат работы подрывников

Рис. 8 Карьерная техника в деле

Помимо наблюдения за технологическим процессом в карьере хорошо и весело заниматься прикладной палеонтологией. При этом главное - помнить о технике безопасности, не ходить под нависающим козырьком стенки карьера и не приближаться к месту, где ведутся взрывные работы. При соблюдении этих несложных правил вполне возможно найти целую кучу морских окаменелостей, оставшихся нам от каменноугольного периода.

Рис. 9

Наибольшее количество окаменелостей можно найти в камнях беловатого цвета. Например на нижнем фото видно богатейшее разнообразие тогдашней жизни на небольшом куске камня. Тут только при беглом взгляде мы видим: расколотый посередине одиночный коралл, иглы морских ежей, членик морской лилии и выглядывающую посередине брахиоподу.

А вот крупно наиболее распространенное ископаемое Московской области - брахиопода Choristites mosquensis. Брахиопода- это прикрепленное ко дну животное - фильтратор, внешне очень похожее на хорошо знакомого всем двустворчатого моллюска. Правда, несмотря на внешнее сходство, их внутреннее строение очень сильно отличается от внутреннего строения двустворок. Сейчас представители этой группы животных сохранились только как "живое ископаемое".

Рис. 10 Буйство жизни в камне

Рис. 11 Самое распространенное ископаемое животное Московской обл.

А это - остатки раковины брюхоногого моллюска, в просторечии "улитки". Сохранность данной окаменелости не очень хорошее, и называется "ядро". Видно, что за миллионы лет раковина моллюска сгнила, а сохранилась почва, которая набилась внутрь. Это значит, что по этому остатку мы можем представить только форму раковины. Ее поверхность и внешний вид к сожалению утерян. Однако судя по внешнему виду данное ископаемое можно классифицировать как Saleniscus ampulases

Рис. 12

По найденным окаменелостям можно уверенно датировать осадочные отложения серединой каменноугольного периода. Большое количество доломитовых пород говорит нам о том, то на месте карьера приблизительно 320 миллионов лет назад находились морские мелководные лагуны с "пересоленной" водой.

Заключение

Известняк, осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция - кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям. Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок. Объемная плотность 2,2-2,7. Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа. Известняки бурно вскипают при взаимодействии с разбавленной кислотой. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение. Чистый известняк состоит только из кальцита (редко с небольшим содержанием другой формы карбоната кальция -- арагонита). Присутствуют и примеси.

Двойной карбонат кальция и магния -- доломит -- обычно содержится в переменных количествах, и возможны все переходы между известняком, доломитовым известняком и горной породой доломитом. В процессе отложения известняка водой привносятся также глинистые частицы, порода становится глинистой, стираются четкие границы между известняком, глинистым известняком и глинистым сланцем. Кремень тоже является обычной примесью; он нередко присутствует в форме желваков (кремневых конкреций) или в виде более или менее явно выраженных слоев. При метаморфизме, по мере того, как перекристаллизация кальцита охватывает всю породу и возникает мозаичная структура (агрегат из четко ограниченных плотно прилегающих друг к другу изометричных зерен приблизительно одинакового размера), известняк постепенно превращается в мрамор.

Литература

1. Швецов М.С. Петрография осадочных пород, 3 изд., - М., 2001.

2. Требования промышленности к качеству минерального сырья, 2 изд., в. 10 -- Виноградов С.С., Известняки, М. -- Л., 1961.

3. Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых. - М., 2003.

4. Анализ минерального сырья. Под общей редакцией Ю.Н. Книпович и Ю.В. Морачевского. Госхимтеоретиздат. Л., 1956.

5. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. Госгеолтехиздат, 1956.

6. Боровик-Романова Т.Ф. Спектрально-аналитическое определение щелочных и щелочноземельных элементов (в водах, растениях, почвах и породах). АН СССР, 1956.

Размещено на Allbest.ru