โขดหิน

หินปูน



หินปูนคืออะไรและใช้อย่างไร?


หินปูน: ตัวอย่างที่แสดงมีขนาดประมาณสองนิ้ว (ห้าเซนติเมตร)

หินปูนคืออะไร

หินปูนเป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นส่วนใหญ่3) ในรูปของแร่แคลไซต์ โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบของน้ำทะเลที่ใสอบอุ่นและตื้น มันมักจะเป็นหินตะกอนอินทรีย์ที่เกิดจากการสะสมของเปลือกหอยปะการังสาหร่ายและเศษซากอุจจาระ นอกจากนี้ยังสามารถเป็นหินตะกอนทางเคมีที่เกิดจากการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตจากทะเลสาบหรือน้ำทะเล

สภาพแวดล้อมที่เป็นหินปูน: มุมมองใต้น้ำของระบบแนวปะการังจากหมู่เกาะ Kerama ในทะเลจีนตะวันออกทิศตะวันตกเฉียงใต้ของโอกินาวา ที่นี่พื้นทะเลทั้งหมดถูกปกคลุมด้วยปะการังที่หลากหลายซึ่งผลิตโครงกระดูกแคลเซียมคาร์บอเนต ภาพสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกาโดย Curt Storlazzi

สภาพแวดล้อมที่เป็นหินปูน: ทะเล

หินปูนส่วนใหญ่ก่อตัวในน้ำทะเลที่ตื้นสงบและอบอุ่น สภาพแวดล้อมประเภทนั้นคือสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการสร้างเปลือกแคลเซียมคาร์บอเนตและโครงกระดูกสามารถสกัดส่วนผสมที่จำเป็นจากน้ำทะเล เมื่อสัตว์เหล่านี้ตายเปลือกและโครงกระดูกของพวกเขาสะสมเป็นตะกอนที่อาจถูก lithified เป็นหินปูน ของเสียเหล่านี้ยังสามารถนำไปสู่มวลตะกอน หินปูนที่เกิดจากตะกอนชนิดนี้คือหินตะกอนชีวภาพ ต้นกำเนิดทางชีวภาพของมันมักถูกเปิดเผยในหินโดยการปรากฏตัวของฟอสซิล

หินปูนบางชนิดสามารถก่อตัวโดยการตกตะกอนโดยตรงของแคลเซียมคาร์บอเนตจากน้ำทะเลหรือน้ำจืด หินปูนที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้เป็นหินตะกอนทางเคมี พวกเขาคิดว่ามีความอุดมสมบูรณ์น้อยกว่าหินปูนทางชีวภาพ

ทุกวันนี้ Earth มีสภาพแวดล้อมที่ก่อตัวเป็นหินปูนมากมาย ส่วนใหญ่จะพบในพื้นที่น้ำตื้นระหว่างละติจูด 30 องศาเหนือและละติจูด 30 องศาใต้ หินปูนกำลังก่อตัวขึ้นในทะเลแคริบเบียนมหาสมุทรอินเดียอ่าวเปอร์เซียอ่าวเม็กซิโกรอบเกาะมหาสมุทรแปซิฟิกและภายในหมู่เกาะอินโดนีเซีย

หนึ่งในพื้นที่เหล่านี้คือแพลตฟอร์มบาฮามาสซึ่งตั้งอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติกประมาณ 100 ไมล์ทางตะวันออกเฉียงใต้ของฟลอริดาตอนใต้ (ดูภาพจากดาวเทียม) ที่นั่นมีปะการังที่อุดมสมบูรณ์หอยสาหร่ายและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่ผลิตเศษแคลเซียมคาร์บอเนตจำนวนมากซึ่งจะทำให้ผ้าห่มเป็นพื้น นี่คือการผลิตเงินฝากหินปูนที่กว้างขวาง

แพลตฟอร์มบาฮามาส: ภาพถ่ายดาวเทียมของนาซาในแพลตฟอร์มบาฮามาสซึ่งมีการก่อตัวของหินปูนที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน แพลตฟอร์มหลักกว้างกว่า 100 ไมล์และมีตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตหนาสะสมอยู่ที่นั่น ในภาพนี้พื้นที่สีน้ำเงินเข้มเป็นน้ำทะเลลึก แพลตฟอร์มบาฮามาสตื้นปรากฏเป็นสีฟ้าอ่อน ขยายภาพ

สภาพแวดล้อมที่เป็นหินปูน: ระเหย


หินย้อยหินปูน: หยดน้ำแขวนและระเหยที่ปลายหินย้อย รูปภาพบริการอุทยานแห่งชาติ

หินปูนสามารถผ่านการระเหย หินงอกหินย้อยและการก่อตัวของถ้ำอื่น ๆ (มักเรียกว่า "speleothems") เป็นตัวอย่างของหินปูนที่เกิดจากการระเหย ในถ้ำมีหยดน้ำไหลลงมาจากด้านบนเข้าสู่ถ้ำผ่านการแตกหักหรือช่องว่างรูขุมขนอื่น ๆ ในเพดานถ้ำ พวกมันอาจระเหยไปก่อนที่จะตกลงสู่พื้นถ้ำ เมื่อน้ำระเหยแคลเซียมคาร์บอเนตที่ละลายในน้ำจะถูกสะสมบนเพดานถ้ำ เมื่อเวลาผ่านไปกระบวนการระเหยนี้อาจส่งผลให้เกิดการสะสมของแคลเซียมคาร์บอเนตรูปแท่งน้ำแข็งบนเพดานถ้ำ เงินฝากเหล่านี้เรียกว่าหินย้อย หากหยดตกลงไปที่พื้นและระเหยออกไปที่นั่นหินงอกชนิดหนึ่งอาจเติบโตขึ้นมาจากพื้นถ้ำ

หินปูนที่ประกอบกันเป็นถ้ำเหล่านี้เรียกว่า "travertine" และเป็นหินตะกอนทางเคมี หินที่รู้จักกันในชื่อ "tufa" เป็นหินปูนที่เกิดจากการระเหยของน้ำพุร้อนชายฝั่งทะเลสาบหรือพื้นที่อื่น ๆ

ที่เกี่ยวข้อง: "การทดสอบกรด" สำหรับแร่คาร์บอเนต

องค์ประกอบของหินปูน

หินปูนเป็นหินที่มีแคลเซียมคาร์บอเนตอย่างน้อย 50% ในรูปของแคลเซียมคาร์บอเนตโดยน้ำหนัก หินปูนทั้งหมดมีวัสดุอื่นอย่างน้อยสองสามเปอร์เซ็นต์ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นอนุภาคขนาดเล็กของควอตซ์เฟลด์สปาร์แร่ธาตุดินเหนียวไพไรต์ไซเดอไรต์และแร่ธาตุอื่น ๆ นอกจากนี้ยังสามารถมีก้อนใหญ่ของ chert, pyrite หรือ siderite

เนื้อหาแคลเซียมคาร์บอเนตของหินปูนให้คุณสมบัติที่มักจะใช้ในการระบุหิน - มัน effervesces ในการติดต่อกับสารละลายเย็นของกรดไฮโดรคลอริก 5%

ชอล์ก: หินปูนสีอ่อนละเอียดที่เกิดจากซากโครงกระดูกแคลเซียมคาร์บอเนตของสิ่งมีชีวิตทางทะเลขนาดเล็ก

Coquina: ภาพนี้แสดงแฮชของเชลล์ที่รู้จักในชื่อ coquina หินที่แสดงที่นี่ยาวประมาณสองนิ้ว (ห้าเซนติเมตร)

หินปูน: หินปูนที่มีรูพรุนซึ่งเกิดจากการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตบ่อยครั้งที่น้ำพุร้อนหรือตามแนวชายฝั่งของทะเลสาบที่มีน้ำอิ่มตัวด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต

พันธุ์หินปูน

มีชื่อต่าง ๆ มากมายที่ใช้สำหรับหินปูน ชื่อเหล่านี้ขึ้นอยู่กับว่าหินก่อตัวขึ้นรูปร่างหน้าตาหรือองค์ประกอบอย่างไรและปัจจัยอื่น ๆ นี่คือบางส่วนของสายพันธุ์ที่ใช้กันทั่วไป

ชอล์ก: หินปูนเนื้อนิ่มที่มีเนื้อละเอียดมากโดยปกติจะเป็นสีขาวหรือสีเทาอ่อน ส่วนใหญ่เกิดจากเปลือกหอยหินปูนของสิ่งมีชีวิตทางทะเลด้วยกล้องจุลทรรศน์เช่น foraminifers หรือซากหินปูนจากสาหร่ายทะเลหลายชนิด
Coquina: หินปูนที่ทำจากซีเมนต์คุณภาพต่ำซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยเศษเปลือกแตก มันมักจะก่อตัวขึ้นบนชายหาดที่การกระทำของคลื่นแยกชิ้นส่วนเปลือกหอยที่มีขนาดใกล้เคียงกัน
ฟอสซิลหินฟอสซิล: หินปูนที่มีฟอสซิลที่ชัดเจนและอุดมสมบูรณ์ โดยปกติแล้วจะเป็นเปลือกและซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตที่ผลิตหินปูน
หินปูนหิน: หินปูนหนาแน่นที่มีขนาดเกรนละเอียดมากและสม่ำเสมอซึ่งเกิดขึ้นในเตียงที่บางซึ่งแยกได้ง่ายเพื่อให้พื้นผิวเรียบมาก ในช่วงปลายปี 1700 กระบวนการพิมพ์ (การพิมพ์หิน) ได้รับการพัฒนาเพื่อทำซ้ำภาพโดยการวาดลงบนก้อนหินด้วยหมึกน้ำมันแล้วใช้หินก้อนนั้นกดภาพหลายสำเนา
หินปูน Oolitic: หินปูนที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตเป็น "oolites" เป็นทรงกลมเล็ก ๆ ที่เกิดจากการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตบนเม็ดทรายหรือส่วนที่เป็นเปลือก
travertine: หินปูนที่เกิดจากการตกตะกอนแบบระเหยมักจะอยู่ในถ้ำเพื่อก่อตัวเป็นหินงอกหินย้อยหินปูนและหินปูน
หินปูน: หินปูนที่เกิดจากการตกตะกอนของน้ำที่รับภาระแคลเซียมที่น้ำพุร้อนชายฝั่งทะเลสาบหรือที่อื่น ๆ

Crinoidal Limestone: หินปูนที่มีฟอสซิล crinoid จำนวนมาก Crinoids เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีสัณฐานวิทยาของพืชที่มีลำต้น แต่จริง ๆ แล้วเป็นสัตว์ หินปูนชนิด Crinidal และหินชนิดอื่น ๆ มีความสามารถในการยอมรับการขัดเงาที่สดใสและมีสีที่น่าสนใจ ตัวอย่างเหล่านี้สามารถทำให้เป็นอัญมณีอินทรีย์ที่ผิดปกติ เจียรหลังเบี้ยนี้มีขนาดประมาณ 39 มิลลิเมตรและถูกตัดจากวัสดุที่พบในประเทศจีน

Arenaceous Limestone: ภาพนี้เป็นภาพมุมมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวขัดเงาของหินปูน Loyalhanna จาก Fayette County, Pennsylvania The Loyalhanna เป็นหินทรายหินปูนที่แห้งแล้งในมิสซิสซิปปีไปจนถึงหินปูน arenaceous ซึ่งประกอบด้วยเม็ดทรายทรายที่ฝังอยู่ในเมทริกซ์แคลเซียมคาร์บอเนตหรือยึดด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตซีเมนต์ มันเป็นลักษณะผสมผสานที่ทำให้นักธรณีวิทยาโต้แย้งว่ามันเป็นของแถบทะเลหรือที่กำเนิดของเนินทราย มุมมองนี้แสดงให้เห็นหินประมาณหนึ่งเซนติเมตรระหว่างมุมตรงข้ามของภาพถ่ายด้วยเม็ดทรายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1/2 มิลลิเมตร Loyalhanna มีมูลค่าเป็นผลรวม antiskid เมื่อมันถูกนำมาใช้ในการทำคอนกรีตปูพื้น, เม็ดทรายในอนุภาครวมที่สัมผัสกับพื้นผิวถนนเปียกให้แรงฉุดสำหรับยางรถยนต์, ทำให้ผิวทางมีคุณภาพที่ดี

ชุดหินและแร่ธาตุ: รับชุดหินแร่ธาตุหรือฟอสซิลเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุของโลก วิธีที่ดีที่สุดในการเรียนรู้เกี่ยวกับหินคือการมีตัวอย่างสำหรับการทดสอบและการตรวจสอบ

การใช้หินปูน

หินปูนเป็นหินที่มีการใช้งานอย่างหลากหลาย มันอาจจะเป็นหินก้อนเดียวที่ถูกใช้ในรูปแบบที่มากกว่าหินอื่น ๆ หินปูนส่วนใหญ่ทำจากหินบดและใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง มันถูกใช้เป็นหินบดสำหรับฐานถนนและบัลลาสต์ทางรถไฟ มันถูกใช้เป็นมวลรวมในคอนกรีต มันถูกยิงในเตาเผาที่มีหินดินดานบดเพื่อทำปูนซีเมนต์

หินปูนบางชนิดมีประสิทธิภาพดีในการใช้งานเหล่านี้เนื่องจากมีความแข็งแรงและมีความหนาแน่นของรูพรุน คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้สามารถทนต่อการขูดขีดและการละลายได้ดี แม้ว่าหินปูนจะทำงานได้ไม่ดีนักในการใช้งานเช่นเดียวกับบางส่วนของหินซิลิเกตที่แข็งกว่า แต่มันก็ง่ายกว่ามากสำหรับการขุดและไม่ได้สวมใส่อุปกรณ์การทำเหมืองแร่เครื่องบีบอัดหน้าจอและเตียงของยานพาหนะที่ขนส่ง .

การใช้หินปูนเพิ่มเติม แต่ที่สำคัญ ได้แก่ :

หินขนาด: หินปูนมักจะถูกตัดเป็นบล็อกและแผ่นขนาดเฉพาะสำหรับใช้ในการก่อสร้างและสถาปัตยกรรม มันใช้สำหรับหันหน้าไปทางหินกระเบื้องปูพื้นดอกยางบันได, ขอบหน้าต่าง, และวัตถุประสงค์อื่น ๆ อีกมากมาย
เม็ดหลังคา: บดให้มีขนาดอนุภาคละเอียดหินปูนบดถูกใช้เป็นสภาพอากาศและการเคลือบทนความร้อนบนงูสวัดและหลังคามุงด้วยยางมะตอย นอกจากนี้ยังใช้เป็นชั้นเคลือบทับบนหลังคาที่สร้างขึ้น
ฟลักซ์สโตน: หินปูนบดใช้ในการถลุงและกระบวนการกลั่นโลหะอื่น ๆ ในความร้อนของการหลอมหินปูนรวมกับสิ่งสกปรกและสามารถลบออกจากกระบวนการเป็นตะกรัน
ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์: หินปูนร้อนในเตาเผาด้วยหินดินดานทรายและวัสดุอื่น ๆ และบดเป็นผงที่จะแข็งตัวหลังจากผสมกับน้ำ
AgLime: แคลเซียมคาร์บอเนตเป็นหนึ่งในสารที่ทำให้กรดเป็นกลางได้ดีที่สุด เมื่อถูกบดให้มีขนาดเท่าเม็ดทรายหรือขนาดเล็กลงหินปูนจะกลายเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดดินที่เป็นกรด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฟาร์มทั่วโลก
มะนาว: ถ้าแคลเซียมคาร์บอเนต (CaC03) ถูกทำให้ร้อนด้วยอุณหภูมิสูงในเตาเผาผลิตภัณฑ์จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO.)2) และแคลเซียมออกไซด์ (CaO) แคลเซียมออกไซด์เป็นสารต่อต้านกรดที่มีประสิทธิภาพ มันถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นตัวแทนการรักษาดิน (ทำหน้าที่เร็วกว่า aglime) ในการเกษตรและเป็นตัวแทนการวางตัวเป็นกลางกรดโดยอุตสาหกรรมเคมี
บรรจุอาหารสัตว์: ไก่ต้องการแคลเซียมคาร์บอเนตเพื่อผลิตเปลือกไข่ที่แข็งแรงดังนั้นแคลเซียมคาร์บอเนตจึงถูกเสนอให้เป็นอาหารเสริมในรูปของ "ปลายข้าวไก่" มันยังถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารของโคนมบางตัวซึ่งจะต้องแทนที่แคลเซียมจำนวนมากที่สูญเสียไปเมื่อสัตว์รีดนม
ฝุ่นความปลอดภัยของเหมือง: หรือที่เรียกว่า "ฝุ่นหิน" หินปูนบดละเอียดเป็นผงสีขาวที่สามารถพ่นลงบนพื้นผิวที่สัมผัสถ่านหินในเหมืองใต้ดิน สารเคลือบนี้ช่วยเพิ่มความสว่างและลดปริมาณฝุ่นถ่านหินที่กิจกรรมทำให้เกิดการปนเปื้อนและปล่อยสู่อากาศ สิ่งนี้จะช่วยปรับปรุงอากาศสำหรับการหายใจและยังช่วยลดอันตรายจากการระเบิดที่เกิดจากอนุภาคแขวนลอยของฝุ่นถ่านหินที่ติดไฟได้ในอากาศ

หินปูนมีประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมาย หินปูนชนิดผงใช้เป็นสารตัวเติมในกระดาษสียางและพลาสติก หินปูนบดถูกใช้เป็นหินกรองในระบบกำจัดสิ่งปฏิกูลในสถานที่ หินปูนชนิดผงยังใช้เป็นตัวดูดซับ (สารที่ดูดซับมลพิษ) ที่โรงงานเผาไหม้ถ่านหินหลายแห่ง

ไม่พบหินปูนในทุกที่ มันเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีหินตะกอนเท่านั้น หินปูนเป็นสิ่งจำเป็นในพื้นที่อื่น ๆ และเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ซื้อจะต้องจ่ายห้าเท่าของมูลค่าของหินในการจัดส่งค่าใช้จ่ายเพื่อให้หินปูนสามารถใช้ในโครงการหรือกระบวนการของพวกเขา