مقدمه

سنگهای آهکی تا حدودی به علت داشتن ارزش اقتصادی مورد توجه می باشـند. از سـنگ آهـک خـردشده، در اجزای سنگی بتن ، برای زیرسازی آسفالت خیابان و از حالت پودری آن بـرای کودهـای شـیمیاییاستفاده می شود.

سنگ آهک بر اثر عمل تکلیس به آهک تبدیل می شود و یکی از اجزای اصلی تـشکیل دهنـده سـیمانپورتلند می باشند. آهک همچنین بعنوان کمک ذوب برای احیای سنگ معدن آهن و بعنوان مواد پر کننـدهکاغذ مورد استفاده قرار می گیرد. ارزش اقتصادی سنگهای آهکی و نقش آنها به عنوان سنگ مخـزن مـوادنفتی و آبهای زیرزمینی انگیزه خوبی برای مطالع ه آنها بوده است. 2/1 تا 3/1 نفت جهان از سنگهای مخزنیآهک یا دولومیتی بدست می آید. بهره دهی بعضی از چاههای آهکی به میزان بیش از 100,000 بـشکه درروز قابل توجه است مناطقی آهکی به توسط سیستم زهکـشی کارسـتی کـه معلـول پدیـده انحـلال اسـتمشخص می شوند.

به جرأت می توان گفت صنایع عظیم فولاد کشور به حق تحت عنوان صنایع مادر نام گرفته است. بـرایچرخیدن چرخهای این صنایع عظیم ، افراد مؤسسات شرکتها و سازمانهای متعددی دست به دست هم دادهاند و حاصل تلاش دسته جمعی آنها محصولات فولاد کشور است.

از جمله شرکتهایی که در این صنعت نقش دارند شرکت تأمین مواد معدنی صنایع فولاد است که تـأمینسنگ آهک و دولومیت مورد نیاز صنایع فولاد کشور بخشی از فعالیتهای آن به شمار می آید. سمینار حاضر بخشی از کاربردهای آهک را در صنایع مورد بررسی قرار داده است اگر چه به طور اختصاربه این موضوع پرداخته اما بخشی از نیازهای اولیه هر خواننده ای را تأمین می کند و میتوان اطلاعات اولیـهرا درباره سنگ آهک و کاربرد این ماده مصرفی در صنایع را به خواننده داد.

در فصل اول این سمینار به سنگهای رسوبی و مشخصات کلی آنها و طبقه بنـدی ایـن دسـته از سـنگهاپرداخته ایم. فصل دوم مربوط به زمین شناسی ؛ کانی شناسی و منشأ سنگهای کربناته که آهـک بخـشی از آنهاسـتمورد بررسی قرار گرفته است.

فصل سوم دربارهاکتشاف ونحو ه مغزه گیری و حفاری سنگها و برداشت نمونه های سـطحی بحـث شـدهاست. فصل چهارم راجع به ارزیابی ، آزمایش و استخراج سنگهای آهکی می باشد. فصل پنجم کاربرد آهک در صنایع و تهیه فولاد و نقش آهـک بعنـوان کمـک ذوب و زودودن مـواد زائـدموجود در سنگ آهن مرور شده است. فصل ششم سمینار هم به چشم اندازه آینده این ماده مصرفی و آینده متالوژی در کشور و نتیجه گیـریمی پردازد. در این سمینار اطلاعاتی مورد بررسی و مطالعه قرا رگرفته است که امیدوارم این مطالب جمع آوری شدهبرای خواننده های عزیز مفید واقع شود.

 فهرست مطالب

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………1

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………2

فصل اول: سنگهای رسوبی 

سنگ های رسوبی………………………………………………………………………………………………….5

شخصات کلی سنگهای رسوبی………………………………………………………………………………….5

طبقه بندی سنگ های رسوبی…………………………………………………………………………………….6

سنگهای رسوبی شیمیایی…………………………………………………………………………………………7

 فصل دوم: زمین شناسی 

کانی شناسی………………………………………………………………………………………………………  01

منشاء………………………………………………………………………………………………………………..  61

طبقه بندی………………………………………………………………………………………………………….  81

توزیع، پیدایش و گسترش کانسار………………………………………………………………………………… 22

کربناتهای مناطق کم عمق………………………………………………………………………………………….32

کربناتهای مناطق عمیق دریا………………………………………………………………………………………..52

کربناتهای آب شیرین………………………………………………………………………………………………..26

کربناتهای تبخیری…………………………………………………………………………………………………….72

کربناتهای بادی…………………………………………………………………………………………………………72

اجزای فرعی تشکیل دهنده…………………………………………………………………………………………82

فرآیند تجزیه سنگ آهک……………………………………………………………………………………………….92

واکنش اصلی و مشخصات آن………………………………………………………………………………………..92

واکنش های جانبی…………………………………………………………………………………………………..30

 فصل سوم: اکتشاف

اکتشاف…………………………………………………………………………………………………………………..23

مغزه گیری……………………………………………………………………………………………………………….33

حفاری سنگها…………………………………………………………………………………………………………..63

نمونه های سطحی……………………………………………………………………………………………………37

 فصل چهارم: ارزیابی و آزمایش

ارزیابی و آزمایش………………………………………………………………………………………………………..04

خواص فیزیکی…………………………………………………………………………………………………………40

خواص شیمیایی………………………………………………………………………………………………………24

به عنوان ماده خام سیما…………………………………………………………………………………………….24

به عنوان سنگ کمک ذوب…………………………………………………………………………………………….44

بعنوان منبع آهک……………………………………………………………………………………………………….54

به عنوان بازهای شیمیایی……………………………………………………………………………………………64

مشخصات و مصارف…………………………………………………………………………………………………….48

استخراج و آماده سازی………………………………………………………………………………………………… 55

فصل پنجم: کاربرد آهک

ربرد سنگ آهک…………………………………………………………………………………………………………75

سنگ آهک در مصارف صنعتی………………………………………………………………………………………..85

مصارف آهک زنده و هیدراته…………………………………………………………………………………………..85

صنایع فولاد…………………………………………………………………………………………………………….95

مصارف متالوژی………………………………………………………………………………………………………..95

تولید گندله……………………………………………………………………………………………………………..06

اثرات آهک و دولومیت بر خصوصیات گندله ها………………………………………………………………………16

مصارف بهداشتی آهک……………………………………………………………………………………………….36

هبود کیفیت آب آشامیدنی…………………………………………………………………………………………36

کنترل pH پسابها و راسب کردن مواد زائد………………………………………………………………………..36

خنثی نمودن پسابهای اسیدی کارخانه ها……………………………………………………………………….36

کنترل آلودگی هوا……………………………………………………………………………………………………..36

مصارف شیمیایی آهک………………………………………………………………………………………………36

تهیه کربنات و بی کربنات سدیم…………………………………………………………………………………..36

تهیه کاربید کلسیم…………………………………………………………………………………………………36

مواد شیمیایی آلی………………………………………………………………………………………………….46

سایر مصارف شیمیایی…………………………………………………………………………………………….46

مصرف آهک در کاغذ سازی……………………………………………………………………………………….46

مصرف آهک در مصالح ساختمانی و سرامیک……………………………………………………………………46

دیگر مصارف…………………………………………………………………………………………………………..46

کارخانه های قند و شکر……………………………………………………………………………………………46

صنایع نفت…………………………………………………………………………………………………………..56

در صنایع رنگ سازی………………………………………………………………………………………………..56

در چرم سازی……………………………………………………………………………………………………….56

در کشاورزی………………………………………………………………………………………………………….56

5-01- میزان تولید آهک………………………………………………………………………………………………56

11-سنگ آهک در ایران……………………………………………………………………………………………..56

5-11-1- پالئوزوئیک…………………………………………………………………………………………………..56

2-مزوزوئیک………………………………………………………………………………………………………….66

5-11-3- سنوزوئیک………………………………………………………………………………………………..66

21-مراحل تولید آهن در کوره………………………………………………………………………………………66

فولاد………………………………………………………………………………………………………………..76

کاربرد انواع مختلف فولاد…………………………………………………………………………………………76

ناخالصی های آهن و تولید فولاد………………………………………………………………………………..86

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی ها……………………………………………………………………….96

5-41- روشن دیگر جدا کردن ناخالصی ها از آهن………………………………………………………………07

5-51- تبدیل آهن به فولاد………………………………………………………………………………………….07

5-61- تهیه فولاد………………………………………………………………………………………………………17

5-71- روش های تهیه فولاد……………………………………………………………………………………….27

روش بسمه……………………………………………………………………………………………………………27

روش کوره باز (یا روش مارتن)………………………………………………………………………………………27

روش الکتریکی………………………………………………………………………………………………………..37

5-81- انواع فولاد و کاربرد آنها………………………………………………………………………………………..37

 فصل ششم: چشم اندازه آینده

6- چشم انداز آینده………………………………………………………………………………………………….67

آینده متالوژی……………………………………………………………………………………………………….67

 فصل هفتم :نتیجه گیری

نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………..18

منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………….38

منابع لاتین…………………………………………………………………………………………………………..48

چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………….68

فهرست جداول 

جدول 2-1- خواص فیزیکی بعضی از کانی های کربناتی……………………………………………………….11

جدول 2-2- تقسیم بندی سنگ آهک بر اساس بافت…………………………………………………………..21

جدول 3-1- چگالی تقریبی سنگ آهک، دولومیت ، شیل و سیمان…………………………………………..36

جدول 4-1- مقادیر متوسط ویژگیهای فیزیکی سنگهایی……………………………………………………….14

جدول 4-2- تجزیه شیمیایی سنگ آهک سیمان طبیعی………………………………………………………34

جدول 4-3- آنالیز یک سنگ آهک مناسب مصرف صنعت………………………………………………………..74

جدول 4-4- آنالیز آهک حاصل از پخت آن………………………………………………………………………..74

جدول 4-5- بعضی از مشخصات منتشره در مورد سنگهای آهکی……………………………………………94

جدول 4-6- مقدار سنگ آهک و دولومیتی که در سال 1979 توسط تولید کنندگان…………………………15

فهرست اشکال 

شکل 2-1-تقسیم بندی کانی شناختی سنگهای کربناتی………………………………………………………20

شکل 5-1- اثر افزودن مقدار سنگ آهک بر روی استحکام فشاری سرد گندله………………………………….26

شکل 5-2- اثر افزودن سنگ آهک بر میزان تخلخل در گندله……………………………………………………….26

 

فصل اول

 سنگ های رسوبی سنگ هایی هستند که بر اثر سخت شدن مواد حاصل از فرسایش  سایرسنگهای پوسته زمین ( سنگ های آذرین ، رسوبی و دگرگونی ) پس از طی مراحلی سنگ هایرسوبی حاصل می گردند. موادی که  توسط عوامل فرسایش  و یا هوازدگی از نقاط مختلف  پوستهزمین  فرسایش  یافته و توسط عوامل حمل و نقل  و رسوبگذاری به سی محیط های رسوبگذاریحمل و رسوب داده می شوند.

 فرسایش سنگها ممکن است فرسایش فیزیکی یا شیمیایی یا بیولوژیکی باشد و نتیجه  عملفرسایش  به هر صورت مـوادی هستند که اغلب  دارای منشــا مختلف  بوده و از محیطهای مختلف سرچشمه  گرفته اند و به صورت  گل و لای و شن و ماسه و یا قلوه  سنگهای ریز و درشت  و یا بهصورت  نمک های محلول در مسیر حرکت  آب  و یا در دریاها و اقیانوس ها  به صورت  رسوبات برجای گذاشته می شوند.

1 . 1مشخصات کلی سنگهای رسوبی : [1]

 همان گونه که قبلا  بیان گردید  ، سنگهای رسوبی  یکی از مهم ترین گروه های سنگهاهستند که بخش سطحی پوسته  زمین  را می پوشانند و به طور کلی دارای مشخصات زیر هستند:

الف) لایه دار بودن[1] مطبق بودن سنگهای رسوبی

  • سنگهای رسوبی به علت شرایط خاص تشکیل ، اکثرا  حاوی فسیل  یا بقایای فسیلی هستند.
  • محدود بودن کانی های اصلی تشکیل دهنده سنگ ، به طوری که مهم ترین  کانیهای اصلی

سنگهای رسوبی عبارتند از کانی های رسی ، کربنات ها ، سولفاتها و کلریدها و سیلیس (2(Sio.  د) کانی های سنگهای رسوبی  برخلاف  کانی های سنگ های آذرین  که اغلب  دارای شکل بلورین مشخصی هستند ، شکل بلوری خاصی در ظاهر ندارند.

1 . 2طبقه بندی سنگ های رسوبی : [1

با توجه به این که  سنگهای رسوبی از نظر محیط تشکیل  و منشا  و بافت و ساخت  دارای تنوع چشم گیری می باشند ، لذا بایستی چنان طبقه بندی را برای آنها  در نظر گرفت  که بتواند اغلب موارد فوق را شامل گردد ، بر اساس یک طبقه  بندی بسیار متداول ، سنگهای رسوبی  را در سه

گروه تقسیم بندی می نمایند : سنگهای رسوبی تخریبی یا آواری[2]

  • سنگهای رسوبی غیر آواری یا شیمیایی[3]
  • سنگهای رسوبی بیوشیمیایی[4]

 1 . 3سنگهای رسوبی شیمیایی[5]:[5

  سنگهای رسوبی  هستند که یا بر اثر فعل و انفعالات  شیمیایی و یا از طریق ته نشینی املاح و یا از طریق تبخیر مواد حاصل می گردند. سنگهای آهکی و یا  دولومیتی و یا سنگهای رسوبی سیلیسی مانند چرت[6] و اوپال.   سنگهای رسوبی  تبخیری مانند سنگ گچ و نمک و آنهیدریت ( سولفات کلسیم بدون آب ) وسایر املاح نمکی دیگر مانند انواع کلریدهای منیزیم  و پتاسیم.

 از بین  گروه سنگهای رسوبی- شیمیایی ، سنگهای آهکی و همچنین سنگ گچ و سنگ نمکفراوان تر بوده و به خصوص سنگ  آهک  بیشتر به عنوان  مصالح  ساختمانی و در امور پی سازی وهمچنین  در صنایع  شیمی و عمران ( راه- ساختمان ) مورد استفاده  مهندسی بیشتری دارد. البته نوعی از سنگ های رسوبی شیمیایی نیز به نام تراورتن وجود دارند  که حاصل رسوب ترکیبات آهکی در مسیر چشمه های آبگرم می باشند و دارای تخلخل خیلی زیاد هستند ، از این گونه  سنگهابه عنوان مصالح  ساختمانی در نماسازی ساختمان  و یا به عنوان  کف پوش استفاده  به عمل میآید  .

 از گروه  سنگهای رسوبی شیمیایی می توان  سنگ آهک را که بیشترین درصد این نوع  ازسنگها را به خود اختصاص می دهد ، نام برد.  سنگ آهک در صورتی که ریز دانه و متبلور باشد از دسته سنگ های مقاوم  محسوب میگردد و دارای  مقاومت فشاری بین 1000 تا 2000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.

  اصولا سنگ های آهکی فاقد تخلخل ذاتی یا اولیه هستند ولی به علت عملکرد نیروهایتکتونیکی در آنها  درز و شکاف هایی در دراز مدت  حاصل می گردد که باعث می گردد انحلال پذیری سنگ آهک را در مقابل  آبهای جاری و همچنین  آبهای نفوذی افزایش دهد و لذا  باعثافزایش تخلخل سنگ  و ایجاد حفرات  یا غارهایی در سنگهای آهکی می گردد.

سنگهای آهکی دارای موارد مصرف مختلفی هستند به خصوص به عنوان مصالح ساختمانی واستفاده  در پی سازی ساختمانها  و همچنین به عنوان  معدن  آهک  و یا  در تهیه  سیمان درکارخانجات سیمان سازی و در صنایع فولادسازی مصارف دارند که در فصلهای بعدی به اختصارتوضیح خواهیم داد .

فصل دوم

2 . 1کانی شناسی 

 سنگهای کربناتی اصلی که در صنعت به کار می روند ، سنگ آهک و دولومیت اند.از نظرصاحبان کارخانجات تولید کننده آهک، سنگ آهک یک واژه عمومی برای آن دسته از سنگ هایاست که حاوی حداقل 80درصدکربناتهای کلسیم ومنیزیم میباشدوبعداز مل تکلیس براثر افزایشآب به آهک مرده تبدیل می شود. [1] سنگ آهک سنگی است  رسوبی که عمدتا  از کانی کلسیت (3(CaCO تشکیل شده است. دولومیت  نوع دیگری از سنگهای رسوبی است که ترکیب عمده  آنرا  کانی دولومیت  (3(CaCO3 , MgCO  تشکیل می دهد. [7] آراگونیت (3(CaCO که ازلحاظ ترکیب  شیمیایی با  کلسیت  یکسان  ولی از لحاظ سیستم تبلور با آن متفاوت است ، تنها درکانسارهای جدید نظیر نرم تنان  صدفی و اولیتها  اهمیت  اقتصادی دارد. آراگونیت نیمه پایدار است

و با گذشت زمان  به کلسیت  تبدیل  می شود. بعضی از کانی های کربناتی دیگر مثل  سیدریت (3(FeCO ، آنکریت (4(3(Ca2MgFe(CO و منیزیت (3(MgCO معمولا  به مقدار کم همراه با سنگ آهک و دولومیت یافت می شوند. [1]

کانیهای کربناتی به علت  تشابه  خواص فیزیکی به آسانی از یکدیگر قابل تشخیص نیستند.اگر سنگ تقریبا تک کانی و فشرده باشد ، ویژگی هایی نظیر وزن مخصوص ، رنگ ، فرم بلوری ودیگر خصوصیات فیزیکی در شناسایی کانیهای آنها  به کار می آید.  در جدول زیر به خواص فیزیکیبعضی از  کانی های کربناتی استفاده شده است. [5]

جدول2 .1خواص فیزیکی بعضی از کانی های کربناتی

رنگ وزن مخصوص نسبی سختی فرم سیستم

بلوری

فرمول شیمیایی نام
معمولا  سفید یا بیرنگ به علت ناخالصی ها ممکن است به رنگهای دیگر دیده شود   2/72   3 متوازی

السطوح با کلیواژ کامل

هگزاگونال  CaCO3 کلسیت
معمولا سفید یا صورتی به علت ناخالصی ها ممکن است به رنگهای دیگر دیده شود   2/87 5/3 تا

4

متوازی

السطوح  با سطوح منحنی

هگزاگونال CaCO3 ,   MgCO3 دولومیت
معمولا  به رنگ  سفید یا زرد اما به علت  وجود ناخالصی

ممکن است  به رنگهای دیگر هم  دیده شود.

93/2 تا 59/2 5/3 تا

4

ارتورومبیک   CaCO3 آراگونیت
معمولا قهوه ای تا سیاه 7/2 تا  9/3 5/3 تا

4

متوازی

السطوح کج شده

هگزاگونال   FeCO3 سیدریت

 

 

 

معمولا  سفید ، صورتی یا خاکستری   2/9 5/3 تا

4

بلورهای متوازی السطوح  هگزاگونال Ca2MgFe

(CO3)4

آنکریت
معمولا سفید یا متمایل  به زرد ولی به علت  وجود ناخالصی

ممکن است به رنگهای دیگر هم دیده شود.

9/2 تا 1/3 5/3 تا

4/5

توده دانه ای

یا خاکی

هگزاگونال   MgCO3 منیزیت

  شاید یکی از مناسبترین روشهای تشخیص این  مواد در سر زمین ، تفاوت آهنگ انحلال  آنها در اسید  کلریدریک رقیق  باشد. مثلا  کلسیت  خیلی بیشتر از دولومیت در این   اسید حل می شود ؛ بنابراین  اگر بر سطح صافی از سنگ اسید بریزیم ، درصد دولومیتی را که حل نشده  و به صورت برجسته  باقی می ماند به آسانی می توان به کمک  ذره بین مشخص کرد. بعضی از روش های رنگ کردن سطح سنگ نیز بر اساس اختلاف  قابلیت  انحلال کانیهای کربناتی ارائه شده است ( آهنگانحلال به ترتیب در سه کانی آراگونیت ، کلسیت  و دولومیت کاهش می یابد ). این روشها برایاستفاده در آزمایشگاه مناسب اند و محدودیت هایی در به کارگیری آنها در سر زمین وجود دارد.

روش رنگ  کردن مقاطع نیز به ویژه در آزمایشگاه بسیار موثر است.

  در آزمایشگاه برای تشخیص  کانیهای کربناتی نمونه های فله ای ، معمولا از روش پراش پرتوx  استفاده می شود. روشهای تعیین  نسبت کلسیت و دولومیت  و یا  درصد آنها بر مبنای مقایسه شدت تفرق ( پراش ) با نمونه های معیار را می توان  در کتابهای آزاروف[7] و بورگر[8] ، کولیتی[9] ، گراف[10]و گلد اسمیت[11]  ، گولبراندسن [12]، مولر[13] و روفلز[14] مطالعه کرد. [1]

 مطالعه مقاطع نازک  سنگهای کربناتی همراه  با بررسی  آنها  به کمک میکروسکوپ هایمعمولی نیز مفید است. البته بدون استفاده  از روش های رنگ کردن ، تشخیص  کانی های کلسیت  ، دولومیت  و آنکریت در مقاطع نازک مشکل است  اما در پاره ای از موارد با این روشها  می توان بعضی از کانی های دیگر ، انواع دانه ها   ، بافتها و سختارها را مشخص کرد ( نیز نگاه  کنید بهقسمت خواص فیزیکی ).  در بخشهایی از کتابهای پتروگرافی میکروسکوپی رسوبی  و پترولوژیسنگهای رسوبی مبانی بررسیهای میکروسکوپی سنگهای کربناتی آمده است. همچنین مروری در این زمینه  توسط گوبلر و همکاران انجام گرفته است. از مراجع خوب در تشخیص فسیلها  و قطعاتفسیلی در مقاطع نازک ، کتاب مبانی پتروگرافی فسیلها  ، تالیف هوروویتس و پوتر و شوله  است. [1]

 از رنگ که  یکی از خواص مهم  سنگهای کربناتی است می توان به  عنوان  راهنمای کلی درتشخیص  درجه  خلوص این سنگها استفاده کرد اما این رنگها ممکن است گمراه کننده نیز باشند. تنها وجود مقدار اندکی از مواد غیر کربناتی کافی است که تغییر رنگ قابل توجهی حاصل شود. بهعنوان مثال ، سنگ ساختمانی معروفی که سنگ آهک ایندیانا نامیده می شود ، با رنگ مشخصخاکستری و نخودی اش کمتر از 2/0 درصد اکسید آهن (3(Fe2 O دارد. همچنین مجموعاکسیدهای آهن و آلومینیوم »کارتاژ« ، که نوعی سنگ آهک شیل دار ایالت میسوری با ته رنگهایخاکستری است ، از 2/0 درصد تجاوز نمی کند. بیشتر سنگهای آهکی با درجه خلوص بالا ، تهرنگهای قهوه ای روشن و خاکستری تا سفید دارند. سنگهای آهکی خاکستری یا سبز معمولاًاکسیدهای آهن یا مواد کربنی دارند. با افزایش مرتبه اکسایش ، رنگ این سنگها به زرد ، قهوه ای ویا قرمز گرایش پیدا می کند ، و استفاده از نمودار مرجع رنگ برای یکنواختی در توصیف این سنگهامفید است. یکی از مفیدترین این نمودارها را سازمان زمین شناسی امریکا تهیه کرده است. [1]   ناخالصیهای سنگهای کربناتی از لحاظ نوع و مقدار بسیار متفاوت اند اما فقط هنگامیاهمیت اقتصادی می یابند که در سودمندی سنگها اثر بگذارند. معمولاً در مورد هر ناخالصی دو نکتهاهمیت دارد که یکی مقدار ناخالصی و دیگری نحوه توزیع آن است. اگر ناخالصی به طور یکنواخت درسنگ منتشر شده باشد ، حتی میزان زیاد آن ممکن است قابل قبول باشد. اما اگر ناخالصی به شکللایه متمرکز شده باشد ، ممکن است سطوح ضعفی در سنگ تشکیل دهد که بر خصوصیات سنگاثر جدی بگذارد. [1]

 فراوان ترین ناخالصی سنگهای آهکی شاید رس باشد. کانیهای رسی ، عمدتاً کائولینیت ،ایلیت ، کلریت ، اسمستیت و رسهای دارای شبکه درهم ، ممکن است یا به شکل پراکنده در سراسرسنگ یافت شوند و یا به شکل لایه یا ورقه های نازک تمرکز یافته باشند. اساس ساختمانی مولکولیرسها را چهار وجهیهای سیلیس (یک اتم سیلیسیوم و 4 اتم اکسیژن) و هشت وجهیهای آلومینیم یامنیزیم (یک اتم آلومینیوم یا منیزیم و شش یون هیدروکسیل) تشکیل می دهد. عناصر شیمیاییدیگری نیز در ساختار رسها پراکنده اند و تعیین نوع کانی رسی صرفاً با استفاده از تجزیه شیمیاییمشکل است. اگر تشخیص نوع کانی رس مهم باشد ، می توان از سایر روشهای تشخیص نظیرروشهای پراش پرتو X ، تجزیه افتراقی گرمایی و کاربرد میکروسکوپ الکترونی استفاده کرد. در فصلکانیهای رسی از کتاب کانیها و سنگهای صنعتی (تألیف ل.بتیس ترجمه صمد علیپور) بررسی جامعی ازکانیهای رسی آمده است. [6]

کی دیگر از ناخالصیهای شایع در سنگهای کربناتی ، چرت است که ممکن است در حجمسنگ پراکنده شده یا اینکه به صورت گرهکها ، عدسیها و یا لایه هایی در قسمتهایی از آن متمرکزشده باشد. این ناخالصی ، از ذرات خیلی ریز کوارتز  (2(SiO تشکیل شده است و این ذرات را درزیر میکروسکوپ به شکل بلورهای خیلی ریز به ابعاد 1 تا 10 میکرون( کوارتز ریز بلورین) و یا بهشکل رشته های شعاعی (کوارتز کلسدونی) می توان دید. چرت به آسانی ناخالصیها و از جمله آب رابه ساختمان خود وارد می کند به گونه ای که تقریباً به همه رنگها دیده می شود. بافت سطحی آننیز به حالت های متراکم ، چینی شکل ، متخلخل و خاکی دیده می شود. سختی چرت متراکم 7است (در مقیاس موس) و سختی آن در برابر ضربه بالا است (بیش از 6 اینچ در هر اینچ مربع) ، و بههمین سبب می شود که سنگ شکنها و سایر تجهیزات فرآوری ساییده شوند. به علت سطح مخصوص زیاد چرت متخلخل ، این جسم آمادگی زیادی برای واکنشهای شیمیایی دارد و قابلیتانحلال آن در مواد قلیایی متوسط است. به همین خاطر ، چرت در اجزای تشکیل دهنده بتن ،ناخالص مضری به شمار می آید. [6]

 سیلیس در سنگهای کربناتی به شکل ذرات کوارتز با ابعاد سیلت یا ماسه دیده می شود. اینذرات یا در داخل سنگ پراکنده اند ، یا به شکل ورقه و لایه در قسمتهایی از آن متمرکز شده اند.سنگهای کربناتی آواری ممکن است حاوی مقدار قابل توجهی کوارتز با ابعاد سیلت و ماسه باشند. این ذرات ممکن است به شکل هسته هایی باشند که با قشر کربنات پوشیده شده اند که از جمله میتوان اولیتها و پیزولیتها را نام برد. [1]

ذرات آلی ریز که از اجزای عادی سنگ آهک و دولومیت اند در داخل آنها پراکنده اند ، و دراثر وجود آنها سنگ به رنگ قهوه ای یا سیاه در می آید. میزان مواد قیری (از مشتقات نفت که بهصورت بقایای عبور نفت از محیطهای متخلخل بر جای می مانند) ممکن است آنقدر زیاد باشد که اینسنگها را برای بعضی مقاصد غیر قابل استفاده سازد.

   مطالعات مقاطع نازک و باقیمانده غیر قابل حل ، وجود انواع متنوعی از سایر کانیها را دراغلب سنگهای کربناتی نشان داده است ، البته ممکن است وجود این کانیها در کاربرد شیمیایی اینسنگها (مثلاً شیشه سازی) مؤثر باشد. اما در مواردی که خواص فیزیکی سنگ مورد نظر است (مثلمصالح ساختمانی) تأثیر ناچیزی دارند 

2 .2منشأ [1]

 بخش اعظم یا تمامی سنگهای آهکی اقتصادی منشأ زیستی دارند و در محیطهای نسبتاً کمعمق دریاها رسوب کرده اند. وجود قسمتهایی از اسکلت جانواران ، نشانگر منشأ آلی بسیاری از سنگهای آهکی است. علاوه بر این ، ذرات ریز و غیر مشخص این سنگها ممکن است منشأ آلی داشتهباشند. در بسیاری از موارد ، ذره ها در واقع بقایای بی مهرگان اند و ذرات با ابعاد سیلیت و رس ممکناست بلورهایی با پوسته آراگونیت باشند که با مرگ آلگها پدید آمده اند. قبلاً تصور می شد که اولیتهاتجمع غیر آلی کربنات کلسیم به دور یک هسته اند ، اما این تجمع ممکن است به فعالیتهای آلگهانیز بستگی داشته باشد.

  در بعضی از محلها ، ارگانیسمهای ترشح کننده آهک نظیر مرجانها ، آلگهای آهکدار ، و نرمتنان قادرند ساختمانهای عظیمی به وجود آورند که در برابر امواج مقاومت می کنند و ریف نامیدهمیشوند. بخشهایی از این ساختمانها که از لحاظ زیستی فعال اند ، معمولاً نزدیک به لبه کم عمقفلات قاره قرار دارند زیرا در این قسمتها جریانهای سطحی آب ، غذای لازم برای رشد ارگانیسمها رافراهم می کنند. در قسمتهای دیگر این فلات قاره ها ، قطعات کوچک اسکلت جانوران و یا مواد دیگرممکن است از لایه های متحدالمرکز کربنات کلسیم پوشیده شوند و اولیتها بوجود آیند. معمولاً درمنطقه پر انرژی فلات قاره ، یعنی جایی که امواج ذرات را به خوبی به هم می زنند ، اولیتهایبیشتری تشکیل می شود و اولیتهای تشکیل شده دریا بارهای عدسی شکل طویلی به وجود می آورندکه تقریباً تا سطح آب هم می رسند. گلهای بسیار ریز کربناتی (آهک میکریتیک) یا حاصل خردشدن قطعه های بزرگتر اسکلتهایند و یا اینکه در محیطهای کم انرژی مثل مردابها و نواحی عمیقدریا مستقیماً در آب رسوب می کنند.

مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

قیمت:35هزار تومانخرید فایل pdf به همراه فایلword