سنگ های آهکی :
سنگ آهک یک کانی معدنی رسوبی کربناته و بسیار فراوان است. با توجه به میل ترکیبی آهک با فلزات ، سنگ آهکی معمولا با آهن و منیزیم و … ترکیب شده است که سبب کاهش خلوص آن می شود. ترکیبات اصلی آن کلسیت و آراگونیت هستند. حدود ۱۰ درصد از سنگ های رسوبی سازنده پوسته زمین آهکی است و اکثر سنگ های آهکی از فسیل موجودات زنده نظیر مرجان ها ساخته شده اند.
ترکیبات آهک معمولا حاوی سیلیکا و خاک رس هستند که توسط آب رودخانه ها حمل می شوند ولی برخی دیگر از مواد معدنی نظیر کلسیت و آراگونیت ، کانی هایی مانند تراورتن را تشکیل شده اند که معمولا در سفره های آب زیر زمینی وجود دارد. آهک موجود در طبیعت به شکل کریستال ، گرانول یا سنگ و کلوخ ایجاد شده و با توجه به شرایط پیدایش به صورت کلسیت ، کوارتز ، دولومیت ، باریت و تراورتن خواهد بود.
در حدود یک چهارم از سنگ های رسوبی کره زمین را سنگ کربناته تشکیل می دهند که بیشترین میزان آن از نوع سنگ آهک است. سنگ های کربناته از خانواده کربنات کلسیم هستند. سنگ های آهکی بیشتر در محیط های کم عمق دریایی تشکیل می شوند و تقریبا در تمامی کره زمین وجود دارند.
سنگ اهک معمولا به صورت کلسیت و آراگونیت ایجاد می شود و چنانچه حاوی مقادیری منیزیم در ساختار خود باشد ، از نوع دولومیت (آهک دولومیتی) خوهد بود.
اکثر سنگ های آهکی دارای بافت گرانوله هستند. اندازه دانه های تشکیل دهنده آنها از ۰٫۰۰۱ میلی متر تا ذرات قابل مشاهده است. اکثرا قطعات میکروسکوپی این سنگ ها حاوی پوسته فسیلی جانوران هستند.
منشاء و فرایند تولید سنگ های آهکی
سنگ اهک زمانی تشکیل می گردد که کلسیت یا آراگونیت در آب حاوی کلسیم رسوب کند. حل شدن کربنات کلسیم در آب تا حد زیادی به مقدار دی اکسید کربن محلول بستگی دارد که با افزایش یا کاهش دما تغییر می نماید:
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca2+ + 2HCO−۳
سنگ های کربناته به دو روش بیولوژیکی و مکانیکی تشکیل می شوند. در روش بیولوژیکی ، منشاء تولید به موجودات دریایی مثل مرجان ها ، پلانگتون ها و جلبک ها برمی گردد و زمان پیدایش آنها به بیش از ۵۴۰ میلیون سال قبل باز می گردد.
به نظر می رسد در آن زمان اقیانوس ها و دریا ها حاوی مقادیر بیشتری کربنات کلسیم نسبت به حال بوده اند. تولید مکانیکی سنک اهك از طریق رسوب آواری مواد آهکی ، تراورتن ، توفا ، گچ ، کالیش ، اسپاریت و میکرایت است.
انواع سنگ آهک
نامگذاری های متنوعی بر روی سنگ های آهکی صورت می گیرد که با توجه به منشاء شکل گیری آن ، شکل ظاهری و فاکتور های دیگر است. برخی از شایع ترین انواع سنگ آهک عبارتند از:
گچ :
- نوع نرم آهک با ساختار های گوناگون و رنگ سفید یا مایل به خاکستری که از پوسته آهکی جانداران میکروسکوپی اقیانوس ها شکل گرفته است.
کوینا :
- سنگ آهکی سیمانی تشکیل شده از پوسته آهکی که عموما در سواحل ایجاد می شود و اندازه های یکسانی دارند.
سنگ آهک فسیلی :
- همانگونه که از نام آن مشخص است از اسکلت آهکی داخلی یا بیرونی فسیل ها ایجاد شده است.
لیتوگرافی :
- نوع بسیار متراکم سنگ آهک که حالت بسیار پودری و سایز یک دستی دارد.
آهک اولیتیک :
- مواد غالب تشکیل دهنده این نوع آهک از کربنات کلسیم سیمانی بر بستر ماسه یا پوسته ها آهکی است.
تراورتن :
- سنگ آهک تولید شده از بخارات موجود در غار ها که به صورت رگه های باریک استالاکتاتی و استالاگمیت تشکیل می شود.
توفا :
- سنگ آهکی تولید شده در جریانات گرم آب های کلسیم دار.
کاربرد و موارد مصرف سنگ آهک
سنگ های آهکی دارای کاربرد های گوناگونی است. مصرف اصلی آن در معماری می باشد و از مهم ترین سازه های بشر که دارای ساختار آهکی هستند می توان از اهرام ثلاثه مصر نام برد. امروزه هم این محصول معدنی کاربرد های بسیار گسترده ای دارد که به برخی از آن اشاره می کنیم:
- مهم ترین کاربرد آن در صنایع ساختمانی است که صورت مستقیم برای تهیه ملات باتارد و ملات آهکی و یا غیر مستقیم برای تولید سیمان پرتلند ، بلوک و آجر استفاده می شود
- در کشاورزی به عنوان عامل خنثی کننده اسید ها برای تصحیح پی اچ خاک کشاورزی مصرف می شود
- به دلیل دارا بودن خاصیت ضدعفونی کنندگی ، در صنایع تصفیه آب آشامیدنی نقش مهمی به عنوان میکروب زدا ، منعقد کننده و تنظیم کننده پی اچ دارد
- در پرورش دام و طیور از سنگ آهک به صورت پودر سنگ به عنوان مکمل ارزان قیمت تامین کلسیم خوراک حیوانات استفاده می شود. همچنین خاصیت ضدعفونی کننده برای گاوداری و مرغداری دارد
- به عنوان بخش مهمی از گل حفاری بکار می رود به طوری که مواد آهکی حدود ۳۰ درصد از مخازن نفتی جهان را شامل می شوند
- در جاده سازی از آهک برای زیر سازی راه ها و جلوگیری از رشد گیاهان ناخواسته استفاده می کنند
- در تولید بسیاری از محصولات با کاربرد روزمره نظیر خمیر دندان ، رنگ ، چسب و … کاربرد دارد
- آهک با مواد اسیدی واکنش می دهد و به همین دلیل از آن در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی برای جلوگیری از ورود مواد آلاینده و گاز های سمی به اتمسفر استفاده می شود
- ماده اولیه برای تولید انواع آهک از قبیل آهک زنده و آهک هیدراته است
ویژگی های فنی و شیمیایی
سنگ آهک در آب حاوی دی اکسید کربن و اسید ها محلول است و به همین دلیل بستر اکثر قنات ها و کاریز ها ، غارها و تنگه ها را تشکیل می دهد. مقاومت سنگ آهک نسبت به سنگ های آذرین کمتر است اما از بیشتر سنگ های رسوبی مقاوم تر می باشد.
مواد آهکی ساحلی و در مناطق کم عمق در بیشتر موارد توسط ارگانیسم هایی که به هر شکلی وارد آن می شوند دچار فرسایش می گردد. مناطق قابل سکونت بسیاری همچون تنگه جبل الطارق و مناطق زیادی در کشور های سوئد ، انگلستان و ایرلند از سنگ های آهکی ساخته شده اند.