مقدمه

سنگهاي آهكي تا حدودي به علت داشتن ارزش اقتصادي مورد توجه مي باشـند. از سـنگ آهـك خـردشده، در اجزاي سنگي بتن ، براي زيرسازي آسفالت خيابان و از حالت پودري آن بـراي كودهـاي شـيميايياستفاده مي شود.

سنگ آهك بر اثر عمل تكليس به آهك تبديل مي شود و يكي از اجزاي اصلي تـشكيل دهنـده سـيمانپورتلند مي باشند. آهك همچنين بعنوان كمك ذوب براي احياي سنگ معدن آهن و بعنوان مواد پر كننـدهكاغذ مورد استفاده قرار مي گيرد. ارزش اقتصادي سنگهاي آهكي و نقش آنها به عنوان سنگ مخـزن مـوادنفتي و آبهاي زيرزميني انگيزه خوبي براي مطالع ة آنها بوده است. 2/1 تا 3/1 نفت جهان از سنگهاي مخزنيآهك يا دولوميتي بدست مي آيد. بهره دهي بعضي از چاههاي آهكي به ميزان بيش از 100,000 بـشكه درروز قابل توجه است مناطقي آهكي به توسط سيستم زهكـشي كارسـتي كـه معلـول پديـده انحـلال اسـتمشخص مي شوند.

به جرأت مي توان گفت صنايع عظيم فولاد كشور به حق تحت عنوان صنايع مادر نام گرفته است. بـرايچرخيدن چرخهاي اين صنايع عظيم ، افراد مؤسسات شركتها و سازمانهاي متعددي دست به دست هم دادهاند و حاصل تلاش دسته جمعي آنها محصولات فولاد كشور است.

از جمله شركتهايي كه در اين صنعت نقش دارند شركت تأمين مواد معدني صنايع فولاد است كه تـأمينسنگ آهك و دولوميت مورد نياز صنايع فولاد كشور بخشي از فعاليتهاي آن به شمار مي آيد. سمينار حاضر بخشي از كاربردهاي آهك را در صنايع مورد بررسي قرار داده است اگر چه به طور اختصاربه اين موضوع پرداخته اما بخشي از نيازهاي اوليه هر خواننده اي را تأمين مي كند و ميتوان اطلاعات اوليـهرا دربارة سنگ آهك و كاربرد اين ماده مصرفي در صنايع را به خواننده داد.

در فصل اول اين سمينار به سنگهاي رسوبي و مشخصات كلي آنها و طبقه بنـدي ايـن دسـته از سـنگهاپرداخته ايم. فصل دوم مربوط به زمين شناسي ؛ كاني شناسي و منشأ سنگهاي كربناته كه آهـك بخـشي از آنهاسـتمورد بررسي قرار گرفته است.

فصل سوم دربارةاكتشاف ونحو ة مغزه گيري و حفاري سنگها و برداشت نمونه هاي سـطحي بحـث شـدهاست. فصل چهارم راجع به ارزيابي ، آزمايش و استخراج سنگهاي آهكي مي باشد. فصل پنجم كاربرد آهك در صنايع و تهيه فولاد و نقش آهـك بعنـوان كمـك ذوب و زودودن مـواد زائـدموجود در سنگ آهن مرور شده است. فصل ششم سمينار هم به چشم اندازه آينده اين ماده مصرفي و آينده متالوژي در كشور و نتيجه گيـريمي پردازد. در اين سمينار اطلاعاتي مورد بررسي و مطالعه قرا رگرفته است كه اميدوارم اين مطالب جمع آوري شدهبراي خواننده هاي عزيز مفيد واقع شود.

 فهرست مطالب

چكيده ………………………………………………………………………………………………………………1

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

فصل اول: سنگهاي رسوبي 

سنگ هاي رسوبي………………………………………………………………………………………………….5

شخصات كلي سنگهاي رسوبي………………………………………………………………………………….5

طبقه بندي سنگ هاي رسوبي…………………………………………………………………………………….6

سنگهاي رسوبي شيميايي…………………………………………………………………………………………7

 فصل دوم: زمين شناسي 

كاني شناسي………………………………………………………………………………………………………  01

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

طبقه بندي………………………………………………………………………………………………………….  81

توزيع، پيدايش و گسترش كانسار………………………………………………………………………………… 22

كربناتهاي مناطق كم عمق………………………………………………………………………………………….32

كربناتهاي مناطق عميق دريا………………………………………………………………………………………..52

كربناتهاي آب شيرين………………………………………………………………………………………………..26

كربناتهاي تبخيري…………………………………………………………………………………………………….72

كربناتهاي بادي…………………………………………………………………………………………………………72

اجزاي فرعي تشكيل دهنده…………………………………………………………………………………………82

فرآيند تجزيه سنگ آهك……………………………………………………………………………………………….92

واكنش اصلي و مشخصات آن………………………………………………………………………………………..92

واكنش هاي جانبي…………………………………………………………………………………………………..30

 فصل سوم: اكتشاف

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

مغزه گيري……………………………………………………………………………………………………………….33

حفاري سنگها…………………………………………………………………………………………………………..63

نمونه هاي سطحي……………………………………………………………………………………………………37

 فصل چهارم: ارزيابي و آزمايش

ارزيابي و آزمايش………………………………………………………………………………………………………..04

خواص فيزيكي…………………………………………………………………………………………………………40

خواص شيميايي………………………………………………………………………………………………………24

به عنوان مادة خام سيما…………………………………………………………………………………………….24

به عنوان سنگ كمك ذوب…………………………………………………………………………………………….44

بعنوان منبع آهك……………………………………………………………………………………………………….54

به عنوان بازهاي شيميايي……………………………………………………………………………………………64

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

استخراج و آماده سازي………………………………………………………………………………………………… 55

فصل پنجم: كاربرد آهك

ربرد سنگ آهك…………………………………………………………………………………………………………75

سنگ آهك در مصارف صنعتي………………………………………………………………………………………..85

مصارف آهك زنده و هيدراته…………………………………………………………………………………………..85

صنايع فولاد…………………………………………………………………………………………………………….95

مصارف متالوژي………………………………………………………………………………………………………..95

توليد گندله……………………………………………………………………………………………………………..06

اثرات آهك و دولوميت بر خصوصيات گندله ها………………………………………………………………………16

مصارف بهداشتي آهك……………………………………………………………………………………………….36

هبود كيفيت آب آشاميدني…………………………………………………………………………………………36

كنترل pH پسابها و راسب كردن مواد زائد………………………………………………………………………..36

خنثي نمودن پسابهاي اسيدي كارخانه ها……………………………………………………………………….36

كنترل آلودگي هوا……………………………………………………………………………………………………..36

مصارف شيميايي آهك………………………………………………………………………………………………36

تهيه كربنات و بي كربنات سديم…………………………………………………………………………………..36

تهيه كاربيد كلسيم…………………………………………………………………………………………………36

مواد شيميايي آلي………………………………………………………………………………………………….46

ساير مصارف شيميايي…………………………………………………………………………………………….46

مصرف آهك در كاغذ سازي……………………………………………………………………………………….46

مصرف آهك در مصالح ساختماني و سراميك……………………………………………………………………46

ديگر مصارف…………………………………………………………………………………………………………..46

كارخانه هاي قند و شكر……………………………………………………………………………………………46

صنايع نفت…………………………………………………………………………………………………………..56

در صنايع رنگ سازي………………………………………………………………………………………………..56

در چرم سازي……………………………………………………………………………………………………….56

در كشاورزي………………………………………………………………………………………………………….56

5-01- ميزان توليد آهك………………………………………………………………………………………………56

11-سنگ آهك در ايران……………………………………………………………………………………………..56

5-11-1- پالئوزوئيك…………………………………………………………………………………………………..56

2-مزوزوئيك………………………………………………………………………………………………………….66

5-11-3- سنوزوئيك………………………………………………………………………………………………..66

21-مراحل توليد آهن در كوره………………………………………………………………………………………66

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

كاربرد انواع مختلف فولاد…………………………………………………………………………………………76

ناخالصي هاي آهن و توليد فولاد………………………………………………………………………………..86

كوره توليد فولاد و جدا كردن ناخالصي ها……………………………………………………………………….96

5-41- روشن ديگر جدا كردن ناخالصي ها از آهن………………………………………………………………07

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

5-61- تهيه فولاد………………………………………………………………………………………………………17

5-71- روش هاي تهيه فولاد……………………………………………………………………………………….27

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

روش كوره باز (يا روش مارتن)………………………………………………………………………………………27

روش الكتريكي………………………………………………………………………………………………………..37

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

 فصل ششم: چشم اندازه آينده

6- چشم انداز آينده………………………………………………………………………………………………….67

آينده متالوژي……………………………………………………………………………………………………….67

 فصل هفتم :نتيجه گيري

نتيجه گيري ………………………………………………………………………………………………………..18

منابع فارسي…………………………………………………………………………………………………….38

منابع لاتين…………………………………………………………………………………………………………..48

چكيده انگليسي…………………………………………………………………………………………………….68

فهرست جداول 

جدول 2-1- خواص فيزيكي بعضي از كاني هاي كربناتي……………………………………………………….11

جدول 2-2- تقسيم بندي سنگ آهك بر اساس بافت…………………………………………………………..21

جدول 3-1- چگالي تقريبي سنگ آهك، دولوميت ، شيل و سيمان…………………………………………..36

جدول 4-1- مقادير متوسط ويژگيهاي فيزيكي سنگهايي……………………………………………………….14

جدول 4-2- تجزيه شيميايي سنگ آهك سيمان طبيعي………………………………………………………34

جدول 4-3- آناليز يك سنگ آهك مناسب مصرف صنعت………………………………………………………..74

جدول 4-4- آناليز آهك حاصل از پخت آن………………………………………………………………………..74

جدول 4-5- بعضي از مشخصات منتشره در مورد سنگهاي آهكي……………………………………………94

جدول 4-6- مقدار سنگ آهك و دولوميتي كه در سال 1979 توسط توليد كنندگان…………………………15

فهرست اشكال 

شكل 2-1-تقسيم بندي كاني شناختي سنگهاي كربناتي………………………………………………………20

شكل 5-1- اثر افزودن مقدار سنگ آهك بر روي استحكام فشاري سرد گندله………………………………….26

شكل 5-2- اثر افزودن سنگ آهك بر ميزان تخلخل در گندله……………………………………………………….26

 

فصل اول

 سنگ هاي رسوبي سنگ هايي هستند كه بر اثر سخت شدن مواد حاصل از فرسايش  سايرسنگهاي پوسته زمين ( سنگ هاي آذرين ، رسوبي و دگرگوني ) پس از طي مراحلي سنگ هايرسوبي حاصل مي گردند. موادي كه  توسط عوامل فرسايش  و يا هوازدگي از نقاط مختلف  پوستهزمين  فرسايش  يافته و توسط عوامل حمل و نقل  و رسوبگذاري به سي محيط هاي رسوبگذاريحمل و رسوب داده مي شوند.

 فرسايش سنگها ممكن است فرسايش فيزيكي يا شيميايي يا بيولوژيكي باشد و نتيجه  عملفرسايش  به هر صورت مـوادي هستند كه اغلب  داراي منشــا مختلف  بوده و از محيطهاي مختلف سرچشمه  گرفته اند و به صورت  گل و لاي و شن و ماسه و يا قلوه  سنگهاي ريز و درشت  و يا بهصورت  نمك هاي محلول در مسير حركت  آب  و يا در درياها و اقيانوس ها  به صورت  رسوبات برجاي گذاشته مي شوند.

1 . 1مشخصات كلي سنگهاي رسوبي : [1]

 همان گونه كه قبلا  بيان گرديد  ، سنگهاي رسوبي  يكي از مهم ترين گروه هاي سنگهاهستند كه بخش سطحي پوسته  زمين  را مي پوشانند و به طور كلي داراي مشخصات زير هستند:

الف) لايه دار بودن[1] مطبق بودن سنگهاي رسوبي

  • سنگهاي رسوبي به علت شرايط خاص تشكيل ، اكثرا  حاوي فسيل  يا بقاياي فسيلي هستند.
  • محدود بودن كاني هاي اصلي تشكيل دهنده سنگ ، به طوري كه مهم ترين  كانيهاي اصلي

سنگهاي رسوبي عبارتند از كاني هاي رسي ، كربنات ها ، سولفاتها و كلريدها و سيليس (2(Sio.  د) كاني هاي سنگهاي رسوبي  برخلاف  كاني هاي سنگ هاي آذرين  كه اغلب  داراي شكل بلورين مشخصي هستند ، شكل بلوري خاصي در ظاهر ندارند.

1 . 2طبقه بندي سنگ هاي رسوبي : [1

با توجه به اين كه  سنگهاي رسوبي از نظر محيط تشكيل  و منشا  و بافت و ساخت  داراي تنوع چشم گيري مي باشند ، لذا بايستي چنان طبقه بندي را براي آنها  در نظر گرفت  كه بتواند اغلب موارد فوق را شامل گردد ، بر اساس يك طبقه  بندي بسيار متداول ، سنگهاي رسوبي  را در سه

گروه تقسيم بندي مي نمايند : سنگهاي رسوبي تخريبي يا آواري[2]

  • سنگهاي رسوبي غير آواري يا شيميايي[3]
  • سنگهاي رسوبي بيوشيميايي[4]

 1 . 3سنگهاي رسوبي شيميايي[5]:[5

  سنگهاي رسوبي  هستند كه يا بر اثر فعل و انفعالات  شيميايي و يا از طريق ته نشيني املاح و يا از طريق تبخير مواد حاصل مي گردند. سنگهاي آهكي و يا  دولوميتي و يا سنگهاي رسوبي سيليسي مانند چرت[6] و اوپال.   سنگهاي رسوبي  تبخيري مانند سنگ گچ و نمك و آنهيدريت ( سولفات كلسيم بدون آب ) وساير املاح نمكي ديگر مانند انواع كلريدهاي منيزيم  و پتاسيم.

 از بين  گروه سنگهاي رسوبي- شيميايي ، سنگهاي آهكي و همچنين سنگ گچ و سنگ نمكفراوان تر بوده و به خصوص سنگ  آهك  بيشتر به عنوان  مصالح  ساختماني و در امور پي سازي وهمچنين  در صنايع  شيمي و عمران ( راه- ساختمان ) مورد استفاده  مهندسي بيشتري دارد. البته نوعي از سنگ هاي رسوبي شيميايي نيز به نام تراورتن وجود دارند  كه حاصل رسوب تركيبات آهكي در مسير چشمه هاي آبگرم مي باشند و داراي تخلخل خيلي زياد هستند ، از اين گونه  سنگهابه عنوان مصالح  ساختماني در نماسازي ساختمان  و يا به عنوان  كف پوش استفاده  به عمل ميآيد  .

 از گروه  سنگهاي رسوبي شيميايي مي توان  سنگ آهك را كه بيشترين درصد اين نوع  ازسنگها را به خود اختصاص مي دهد ، نام برد.  سنگ آهك در صورتي كه ريز دانه و متبلور باشد از دسته سنگ هاي مقاوم  محسوب ميگردد و داراي  مقاومت فشاري بين 1000 تا 2000 كيلوگرم بر سانتي متر مربع است.

  اصولا سنگ هاي آهكي فاقد تخلخل ذاتي يا اوليه هستند ولي به علت عملكرد نيروهايتكتونيكي در آنها  درز و شكاف هايي در دراز مدت  حاصل مي گردد كه باعث مي گردد انحلال پذيري سنگ آهك را در مقابل  آبهاي جاري و همچنين  آبهاي نفوذي افزايش دهد و لذا  باعثافزايش تخلخل سنگ  و ايجاد حفرات  يا غارهايي در سنگهاي آهكي مي گردد.

سنگهاي آهكي داراي موارد مصرف مختلفي هستند به خصوص به عنوان مصالح ساختماني واستفاده  در پي سازي ساختمانها  و همچنين به عنوان  معدن  آهك  و يا  در تهيه  سيمان دركارخانجات سيمان سازي و در صنايع فولادسازي مصارف دارند كه در فصلهاي بعدي به اختصارتوضيح خواهيم داد .

فصل دوم

2 . 1كاني شناسي 

 سنگهاي كربناتي اصلي كه در صنعت به كار مي روند ، سنگ آهك و دولوميت اند.از نظرصاحبان كارخانجات توليد كننده آهك، سنگ آهك يك واژه عمومي براي آن دسته از سنگ هاياست كه حاوي حداقل 80درصدكربناتهاي كلسيم ومنيزيم ميباشدوبعداز مل تكليس براثر افزايشآب به آهك مرده تبديل مي شود. [1] سنگ آهك سنگي است  رسوبي كه عمدتا  از كاني كلسيت (3(CaCO تشكيل شده است. دولوميت  نوع ديگري از سنگهاي رسوبي است كه تركيب عمده  آنرا  كاني دولوميت  (3(CaCO3 , MgCO  تشكيل مي دهد. [7] آراگونيت (3(CaCO كه ازلحاظ تركيب  شيميايي با  كلسيت  يكسان  ولي از لحاظ سيستم تبلور با آن متفاوت است ، تنها دركانسارهاي جديد نظير نرم تنان  صدفي و اوليتها  اهميت  اقتصادي دارد. آراگونيت نيمه پايدار است

و با گذشت زمان  به كلسيت  تبديل  مي شود. بعضي از كاني هاي كربناتي ديگر مثل  سيدريت (3(FeCO ، آنكريت (4(3(Ca2MgFe(CO و منيزيت (3(MgCO معمولا  به مقدار كم همراه با سنگ آهك و دولوميت يافت مي شوند. [1]

كانيهاي كربناتي به علت  تشابه  خواص فيزيكي به آساني از يكديگر قابل تشخيص نيستند.اگر سنگ تقريبا تك كاني و فشرده باشد ، ويژگي هايي نظير وزن مخصوص ، رنگ ، فرم بلوري وديگر خصوصيات فيزيكي در شناسايي كانيهاي آنها  به كار مي آيد.  در جدول زير به خواص فيزيكيبعضي از  كاني هاي كربناتي استفاده شده است. [5]

جدول2 .1خواص فيزيكي بعضي از كاني هاي كربناتي

رنگ وزن مخصوص نسبي سختي فرم سيستم

بلوري

فرمول شيميايي نام
معمولا  سفيد يا بيرنگ به علت ناخالصي ها ممكن است به رنگهاي ديگر ديده شود   2/72   3 متوازي

السطوح با كليواژ كامل

هگزاگونال  CaCO3 كلسيت
معمولا سفيد يا صورتي به علت ناخالصي ها ممكن است به رنگهاي ديگر ديده شود   2/87 5/3 تا

4

متوازي

السطوح  با سطوح منحني

هگزاگونال CaCO3 ,   MgCO3 دولوميت
معمولا  به رنگ  سفيد يا زرد اما به علت  وجود ناخالصي

ممكن است  به رنگهاي ديگر هم  ديده شود.

93/2 تا 59/2 5/3 تا

4

ارتورومبيك   CaCO3 آراگونيت
معمولا قهوه اي تا سياه 7/2 تا  9/3 5/3 تا

4

متوازي

السطوح كج شده

هگزاگونال   FeCO3 سيدريت

 

 

 

معمولا  سفيد ، صورتي يا خاكستري   2/9 5/3 تا

4

بلورهاي متوازي السطوح  هگزاگونال Ca2MgFe

(CO3)4

آنكريت
معمولا سفيد يا متمايل  به زرد ولي به علت  وجود ناخالصي

ممكن است به رنگهاي ديگر هم ديده شود.

9/2 تا 1/3 5/3 تا

4/5

توده دانه اي

يا خاكي

هگزاگونال   MgCO3 منيزيت

  شايد يكي از مناسبترين روشهاي تشخيص اين  مواد در سر زمين ، تفاوت آهنگ انحلال  آنها در اسيد  كلريدريك رقيق  باشد. مثلا  كلسيت  خيلي بيشتر از دولوميت در اين   اسيد حل مي شود ؛ بنابراين  اگر بر سطح صافي از سنگ اسيد بريزيم ، درصد دولوميتي را كه حل نشده  و به صورت برجسته  باقي مي ماند به آساني مي توان به كمك  ذره بين مشخص كرد. بعضي از روش هاي رنگ كردن سطح سنگ نيز بر اساس اختلاف  قابليت  انحلال كانيهاي كربناتي ارائه شده است ( آهنگانحلال به ترتيب در سه كاني آراگونيت ، كلسيت  و دولوميت كاهش مي يابد ). اين روشها براياستفاده در آزمايشگاه مناسب اند و محدوديت هايي در به كارگيري آنها در سر زمين وجود دارد.

روش رنگ  كردن مقاطع نيز به ويژه در آزمايشگاه بسيار موثر است.

  در آزمايشگاه براي تشخيص  كانيهاي كربناتي نمونه هاي فله اي ، معمولا از روش پراش پرتوx  استفاده مي شود. روشهاي تعيين  نسبت كلسيت و دولوميت  و يا  درصد آنها بر مبناي مقايسه شدت تفرق ( پراش ) با نمونه هاي معيار را مي توان  در كتابهاي آزاروف[7] و بورگر[8] ، كوليتي[9] ، گراف[10]و گلد اسميت[11]  ، گولبراندسن [12]، مولر[13] و روفلز[14] مطالعه كرد. [1]

 مطالعه مقاطع نازك  سنگهاي كربناتي همراه  با بررسي  آنها  به كمك ميكروسكوپ هايمعمولي نيز مفيد است. البته بدون استفاده  از روش هاي رنگ كردن ، تشخيص  كاني هاي كلسيت  ، دولوميت  و آنكريت در مقاطع نازك مشكل است  اما در پاره اي از موارد با اين روشها  مي توان بعضي از كاني هاي ديگر ، انواع دانه ها   ، بافتها و سختارها را مشخص كرد ( نيز نگاه  كنيد بهقسمت خواص فيزيكي ).  در بخشهايي از كتابهاي پتروگرافي ميكروسكوپي رسوبي  و پترولوژيسنگهاي رسوبي مباني بررسيهاي ميكروسكوپي سنگهاي كربناتي آمده است. همچنين مروري در اين زمينه  توسط گوبلر و همكاران انجام گرفته است. از مراجع خوب در تشخيص فسيلها  و قطعاتفسيلي در مقاطع نازك ، كتاب مباني پتروگرافي فسيلها  ، تاليف هوروويتس و پوتر و شوله  است. [1]

 از رنگ كه  يكي از خواص مهم  سنگهاي كربناتي است مي توان به  عنوان  راهنماي كلي درتشخيص  درجه  خلوص اين سنگها استفاده كرد اما اين رنگها ممكن است گمراه كننده نيز باشند. تنها وجود مقدار اندكي از مواد غير كربناتي كافي است كه تغيير رنگ قابل توجهي حاصل شود. بهعنوان مثال ، سنگ ساختماني معروفي كه سنگ آهك اينديانا ناميده مي شود ، با رنگ مشخصخاكستري و نخودي اش كمتر از 2/0 درصد اكسيد آهن (3(Fe2 O دارد. همچنين مجموعاكسيدهاي آهن و آلومينيوم »كارتاژ« ، كه نوعي سنگ آهك شيل دار ايالت ميسوري با ته رنگهايخاكستري است ، از 2/0 درصد تجاوز نمي كند. بيشتر سنگهاي آهكي با درجة خلوص بالا ، تهرنگهاي قهوه اي روشن و خاكستري تا سفيد دارند. سنگهاي آهكي خاكستري يا سبز معمولاًاكسيدهاي آهن يا مواد كربني دارند. با افزايش مرتبة اكسايش ، رنگ اين سنگها به زرد ، قهوه اي ويا قرمز گرايش پيدا مي كند ، و استفاده از نمودار مرجع رنگ براي يكنواختي در توصيف اين سنگهامفيد است. يكي از مفيدترين اين نمودارها را سازمان زمين شناسي امريكا تهيه كرده است. [1]   ناخالصيهاي سنگهاي كربناتي از لحاظ نوع و مقدار بسيار متفاوت اند اما فقط هنگامياهميت اقتصادي مي يابند كه در سودمندي سنگها اثر بگذارند. معمولاً در مورد هر ناخالصي دو نكتهاهميت دارد كه يكي مقدار ناخالصي و ديگري نحوة توزيع آن است. اگر ناخالصي به طور يكنواخت درسنگ منتشر شده باشد ، حتي ميزان زياد آن ممكن است قابل قبول باشد. اما اگر ناخالصي به شكللايه متمركز شده باشد ، ممكن است سطوح ضعفي در سنگ تشكيل دهد كه بر خصوصيات سنگاثر جدي بگذارد. [1]

 فراوان ترين ناخالصي سنگهاي آهكي شايد رس باشد. كانيهاي رسي ، عمدتاً كائولينيت ،ايليت ، كلريت ، اسمستيت و رسهاي داراي شبكة درهم ، ممكن است يا به شكل پراكنده در سراسرسنگ يافت شوند و يا به شكل لايه يا ورقه هاي نازك تمركز يافته باشند. اساس ساختماني مولكوليرسها را چهار وجهيهاي سيليس (يك اتم سيليسيوم و 4 اتم اكسيژن) و هشت وجهيهاي آلومينيم يامنيزيم (يك اتم آلومينيوم يا منيزيم و شش يون هيدروكسيل) تشكيل مي دهد. عناصر شيمياييديگري نيز در ساختار رسها پراكنده اند و تعيين نوع كاني رسي صرفاً با استفاده از تجزية شيمياييمشكل است. اگر تشخيص نوع كاني رس مهم باشد ، مي توان از ساير روشهاي تشخيص نظيرروشهاي پراش پرتو X ، تجزية افتراقي گرمايي و كاربرد ميكروسكوپ الكتروني استفاده كرد. در فصلكانيهاي رسي از كتاب كانيها و سنگهاي صنعتي (تأليف ل.بتيس ترجمه صمد عليپور) بررسي جامعي ازكانيهاي رسي آمده است. [6]

كي ديگر از ناخالصيهاي شايع در سنگهاي كربناتي ، چرت است كه ممكن است در حجمسنگ پراكنده شده يا اينكه به صورت گرهكها ، عدسيها و يا لايه هايي در قسمتهايي از آن متمركزشده باشد. اين ناخالصي ، از ذرات خيلي ريز كوارتز  (2(SiO تشكيل شده است و اين ذرات را درزير ميكروسكوپ به شكل بلورهاي خيلي ريز به ابعاد 1 تا 10 ميكرون( كوارتز ريز بلورين) و يا بهشكل رشته هاي شعاعي (كوارتز كلسدوني) مي توان ديد. چرت به آساني ناخالصيها و از جمله آب رابه ساختمان خود وارد مي كند به گونه اي كه تقريباً به همة رنگها ديده مي شود. بافت سطحي آننيز به حالت هاي متراكم ، چيني شكل ، متخلخل و خاكي ديده مي شود. سختي چرت متراكم 7است (در مقياس موس) و سختي آن در برابر ضربه بالا است (بيش از 6 اينچ در هر اينچ مربع) ، و بههمين سبب مي شود كه سنگ شكنها و ساير تجهيزات فرآوري ساييده شوند. به علت سطح مخصوص زياد چرت متخلخل ، اين جسم آمادگي زيادي براي واكنشهاي شيميايي دارد و قابليتانحلال آن در مواد قليايي متوسط است. به همين خاطر ، چرت در اجزاي تشكيل دهندة بتن ،ناخالص مضري به شمار مي آيد. [6]

 سيليس در سنگهاي كربناتي به شكل ذرات كوارتز با ابعاد سيلت يا ماسه ديده مي شود. اينذرات يا در داخل سنگ پراكنده اند ، يا به شكل ورقه و لايه در قسمتهايي از آن متمركز شده اند.سنگهاي كربناتي آواري ممكن است حاوي مقدار قابل توجهي كوارتز با ابعاد سيلت و ماسه باشند. اين ذرات ممكن است به شكل هسته هايي باشند كه با قشر كربنات پوشيده شده اند كه از جمله ميتوان اوليتها و پيزوليتها را نام برد. [1]

ذرات آلي ريز كه از اجزاي عادي سنگ آهك و دولوميت اند در داخل آنها پراكنده اند ، و دراثر وجود آنها سنگ به رنگ قهوه اي يا سياه در مي آيد. ميزان مواد قيري (از مشتقات نفت كه بهصورت بقاياي عبور نفت از محيطهاي متخلخل بر جاي مي مانند) ممكن است آنقدر زياد باشد كه اينسنگها را براي بعضي مقاصد غير قابل استفاده سازد.

   مطالعات مقاطع نازك و باقيماندة غير قابل حل ، وجود انواع متنوعي از ساير كانيها را دراغلب سنگهاي كربناتي نشان داده است ، البته ممكن است وجود اين كانيها در كاربرد شيميايي اينسنگها (مثلاً شيشه سازي) مؤثر باشد. اما در مواردي كه خواص فيزيكي سنگ مورد نظر است (مثلمصالح ساختماني) تأثير ناچيزي دارند 

2 .2منشأ [1]

 بخش اعظم يا تمامي سنگهاي آهكي اقتصادي منشأ زيستي دارند و در محيطهاي نسبتاً كمعمق درياها رسوب كرده اند. وجود قسمتهايي از اسكلت جانواران ، نشانگر منشأ آلي بسياري از سنگهاي آهكي است. علاوه بر اين ، ذرات ريز و غير مشخص اين سنگها ممكن است منشأ آلي داشتهباشند. در بسياري از موارد ، ذره ها در واقع بقاياي بي مهرگان اند و ذرات با ابعاد سيليت و رس ممكناست بلورهايي با پوستة آراگونيت باشند كه با مرگ آلگها پديد آمده اند. قبلاً تصور مي شد كه اوليتهاتجمع غير آلي كربنات كلسيم به دور يك هسته اند ، اما اين تجمع ممكن است به فعاليتهاي آلگهانيز بستگي داشته باشد.

  در بعضي از محلها ، ارگانيسمهاي ترشح كنندة آهك نظير مرجانها ، آلگهاي آهكدار ، و نرمتنان قادرند ساختمانهاي عظيمي به وجود آورند كه در برابر امواج مقاومت مي كنند و ريف ناميدهميشوند. بخشهايي از اين ساختمانها كه از لحاظ زيستي فعال اند ، معمولاً نزديك به لبة كم عمقفلات قاره قرار دارند زيرا در اين قسمتها جريانهاي سطحي آب ، غذاي لازم براي رشد ارگانيسمها رافراهم مي كنند. در قسمتهاي ديگر اين فلات قاره ها ، قطعات كوچك اسكلت جانوران و يا مواد ديگرممكن است از لايه هاي متحدالمركز كربنات كلسيم پوشيده شوند و اوليتها بوجود آيند. معمولاً درمنطقة پر انرژي فلات قاره ، يعني جايي كه امواج ذرات را به خوبي به هم مي زنند ، اوليتهايبيشتري تشكيل مي شود و اوليتهاي تشكيل شده دريا بارهاي عدسي شكل طويلي به وجود مي آورندكه تقريباً تا سطح آب هم مي رسند. گلهاي بسيار ريز كربناتي (آهك ميكريتيك) يا حاصل خردشدن قطعه هاي بزرگتر اسكلتهايند و يا اينكه در محيطهاي كم انرژي مثل مردابها و نواحي عميقدريا مستقيماً در آب رسوب مي كنند.

مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

قیمت:35هزار تومانخرید فایل pdf به همراه فایلword