سنگ آهک: تعریف، تشکیل، انواع و کاربرد

سنگ آهک

سنگ آهک یک سنگ رسوبی است که عمدتاً از کربنات کلسیم (CaCO3) تشکیل شده است. این ماده معمولاً در محیط‌های دریایی کم عمق و گرم تشکیل می‌شود. از نظر ماده‌ی اولیه جهت تشکیل نیز، سنگ آهک حاصل تجمع بقایای صدف، مرجان، جلبک و مدفوع آبزیان است. علاوه بر این، می‌تواند بر اثر رسوب کربنات کلسیم دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها ایجاد شود.

ترکیب شیمیایی سنگ آهک

بر اساس تعریف، سنگ آهک به سنگی گفته می‌شود که دارای حداقل ۵۰% وزنی کربنات کلسیم به صورت کلسیت باشد. تمام سنگ‌های آهکی حاوی حداقل چند درصد مواد دیگر در ترکیب خود هستند. این مواد می‌تواند شامل کانی‌های کوارتز، فلدسپات، پیریت، سیدریت، کانی‌های رسی و یا دیگر کانی‌ها باشد. همچنین ممکن است نودول‌های چرت، پیریت یا سیدریت در میان سنگ آهک وجود داشته باشد.

محتوای کربنات کلسیم در سنگ آهک به آن خاصیتی می‌دهد که اغلب به تشخیص آن کمک می‌کند. کربنات کلسیم در ترکیب با محلول ۵% اسید هیدروکلریک می‌جوشد (شبیه ریختن آب بر روی قرص جوشان). معمولاً از این روش جهت تشخیص سنگ آهک استفاده می‌کنند.

مکان و نحوه تشکیل سنگ آهک

محیط دریایی

نحوه و مکان تشکیل سنگ آهک

بیشتر سنگ‌های آهکی در آب‌های کم عمق، آرام و گرم دریایی تشکیل می‌شوند. چنین محیطی، برای حیات ارگانیسم‌های دارای پوسته سخت از جنس کربنات کلسیم مناسب است. هنگامی که این موجودات می‌میرند، پوسته و بقایای اسکلتی آن‌ها به صورت رسوب تجمع می‌یابد و در صورت پایداری شرایط، با گذشت زمان به سنگ تبدیل خواهد شد. دیگر مواد تشکیل دهنده‌ی بدن این جانداران نیز در میان رسوبات باقی می‌ماند. در نتیجه سنگ‌های رسوبی ایجاد شده از این طریق را رسوب زیستی می‌نامند. منشأ زیستی این سنگ‌ها نیز اغلب با حضور فسیل در سنگ مشخص می‌شود.

برخی از سنگ آهک ها نیز می‌توانند حاصل رسوبگذاری مستقیم کربنات کلسیم از آب‌های دریایی یا شیرین باشند. سنگ‌های آهکی تشکیل شده از این طریق، سنگ رسوبی شیمیایی گفته می‌شوند. به طور مشخص فراوانی این سنگ‌ها نسبت به سنگ آهک زیستی کمتر است.

امروزه در محیط‌های زیادی از کره زمین سنگ آهک ایجاد می‌شود. بیشتر این محیط‌ها در مناطق کم عمق بین عرض‌های جغرافیایی ۳۰ درجه جنوبی تا ۳۰ درجه شمالی قرار دارند. دریای کارائیب، اقیانوس هند، خلیج فارس، خلیج مکزیک، اطراف جزایر اقیانوس آرام و در نزدیکی مجمع‌الجزایر اندونزی از جمله مناطق تشکیل سنگ آهک می‌باشند.

محیط تبخیری

سنگ آهک همچنین می‌تواند بر اثر تبخیر تشکیل شود. این شیوه‌ی تشکیل، بسیار مشابه رسوبات آهکی درون کتری است؛ همواره مقادیری از کربنات کلسیم در آب‌های شیرین وجود دارد؛ با تبخیر آب، رسوبات برجای می‌مانند و سنگ آهک را تشکیل می‌دهند.

استالاکتیت و استالاگمیت
استالاکتیت و استالاگمیت آهکی در سقف و کف غار

استالاکتیت‌ها، استالاگمیت‌ها و سایر تشکیلات درون غارها، مثال‌هایی از تشکیل سنگ آهک تبخیری در طبیعت هستند. قطره‌های آب که از میان شکستگی‌های سقف غارها چکه می‌کنند، به مرور زمان به صورت قطعات آهکی ظاهر می‌شوند. دلیل این امر، تبخیر آب و رسوب کردن کربنات کلسیم موجود در آب بر سقف غار است. این رسوبات با نام استالاکتیت شناخته می‌شوند.

چنانچه قطره‌های آب بر زمین بچکند و در کف غار تبخیر شوند، آهک حاصل از آن استالاگمیت گفته می‌شود. این رسوبات به مرور زمان بر روی هم انباشته می‌شوند و در نتیجه نحوه‌ی رشد آن‌ها از پایین به بالا است.


بیشتر بخوانیم:


سنگ آهکی که در این سازه‌های آهکی سقف و کف غارها شکل می‌گیرد، تراورتن نام دارد که یک سنگ رسوبی شیمیایی است. سنگ معروف به توفا نیز نوعی سنگ آهک است که در اثر تبخیر از چشمه‌های آب گرم، ساحل دریاچه و یا دیگر مناطق مشابه شکل می‌گیرد.

انواع سنگ آهک

نام‌های مختلفی برای انواع سنگ آهک استفاده می‌شود. این نام‌ها بر اساس شیوه تشکیل سنگ، شکل ظاهری، ترکیب و یا سایر عوامل است. در زیر به برخی از متداول‌ترین آن‌ها اشاره خواهد شد:

چالک

سنگ چالک گچ فرنگی

گچ فرنگی یا چالک (Chalk با تلفظ چاک) که به آن گل سفید نیز گفته می‌شود، نوعی سنگ آهک نرم با بافت بسیار ریزدانه است که معمولاً به رنگ سفید یا خاکستری روشن دیده می‌شود. این ماده عمدتاً از بقایای پوسته آهکی موجودات میکروسکوپی دریایی و همچنین بقایای جلبک‌های دریایی تشکیل می‌شود.

کوکوینا

صدف سنگ یا کوکوینا (Coquina) یک نوع سنگ آهک با سیمان شدگی ضعیف است که از بقایی پوسته‌ی صدفی شکسته شده‌ی آبزیان تشکیل می‌شود. محیط تشکیل این سنگ رسوبی سواحلی است که بر اثر امواج، صدف‌ها به قطعات ریزتر و هم اندازه تبدیل می‌شوند.

سنگ آهک فسیل دار

سنگ آهک فسیلی دار (Fossiliferous limestone) نوعی سنگ رسوبی آهکی است که حاوی فسیل‌های واضح و فراوان است. این فسیل ها به طور مشخص پوسته و اسکلت آهکی موجوداتی آبزی هستند.

سنگ آهک لیتوگرافی

آهک چاپ سنگی

سنگ آهک لیتوگرافی (Lithographic limestone) که به آن آهک چاپ سنگی نیز گفته می‌شود، نوعی آهک ریزدانه، بسیار متراکم و کاملاً یکنواخت است. این نوع سنگ آهک به راحتی ورقه ورقه می‌شود و سطح صافی نیز دارد. به همین خاطر در قرن هجدهم میلادی از این سنگ در یک نوع فرایند چاپ استفاده می‌شده است. به این صورت که نوشته یا تصویر را بر روی سنگ منتقل می‌کردند و سپس با استفاده از روش‌های شیمیایی سطح نوشته‌ها را برجسته می‌کردند. در انتها تصویر و نوشته‌ی روی سنگ، چندین بار بر روی کاغذ چاپ می‌شده است.

آهک اوولیتی

سنگ آهک اوولیتی (Oolitic limestone) نوعی سنگ رسوبی شیمیایی یا زیست شیمیایی است که عمدتاً از اوولیت تشکیل شده است. اوولیت یا «خاگه سنگ» دانه‌های رسوبی کروی شکل، کوچک و متمحدالمرکزی هستند که از رسوب کربنات کلسیم ریزدانه بر روی یک دانه‌ی ماسه یا … ایجاد می‌شوند.

تراورتن

تراورتن (Travertine) نوعی سنگ آهک تبخیری و متخلخل است که معمولاً در غارها و به شکل استالاکتیت و استالاگمیت و یا در نزدیکی چشمه‌های آب گرم تشکیل می‌شود. تراورتن به خاطر داشتن خواصی همچون مقاومت در برابر آتشسوزی، عایق حرارتی و صوتی، مقاومت در برابر سرما و بارندگی و … در نمای داخلی و بیرونی ساختمان به کار می‌رود.

توفا (پوک سنگ)

پوک سنگ یا توفا (Tufa) نوعی سنگ آهک است که در اثر ورود آب‌های کلسیم دار به چشمه‌های آبگرم، ساحل دریاچه یا دیگر مکان‌های مشابه تشکیل می‌شود. توفا، با وجود شرایط تشکیل نسبتاً مشابهی که با تراورتن دارد، دارای تفاوت‌های بسیاری نیز با آن است.

کاربرد سنگ آهک

سنگ آهک دارای کاربردهای متنوعی است. بیشترین کاربرد سنگ آهک به عنوان مصالح ساختمانی است. در زیرسازی جاده‌ها و خطوط راه آهن و همچنین در ساخت بتن و سیمان از سنگ آهک استفاده می‌شود. چراکه برخی از انواع سنگ آهک، قوی و متراکم هستند و در نتیجه مقاومت و پایداری بالایی در شرایط مختلف دارند.

اگرچه در برخی مصارف صنعتی، سنگ‌های سخت سیلیکاته ترجیح داده می‌شوند؛ اما استخراج و فراوری آسان‌تر سنگ آهک یک مزیت بزرگ محسوب می‌شود که در بسیاری از موارد باعث برتری آن به سایر گزینه‌ها می‌شود. علاوه بر این، فراوانی سنگ آهک در بیشتر نقاط کره‌ی زمین، باعث می‌شود تا دسترسی به آن راحت و به صرفه باشد.

در زیر به برخی از کاربردهای سنگ آهک اشاره شده است:

سنگ ساختمانی

مصالح ساختمانی سنگ آهک

سنگ آهک را اغلب به صورت بلوک‌های مستطیلی شکل برش می‌دهند و از آن‌ها در ساختمان سازی استفاده می‌شود. سنگ نما، کاشی کف؛ پلکان، سقف پنجره (طاقچه پنجره) و بسیاری موارد دیگر، از جمله کاربردهای بلوک سنگ آهک هستند.

گرانول بام

قطعات کوچک و نازک شده‌ی سنگ آهک را می‌توان به عنوان گرانول بام ساختمان‌ها و به منظور ایجاد یک پوشش مقاوم در برابر بارندگی و انتقال دما استفاده کرد. برای اینکار، سقف سازه را به قیر آغشته می‌کنند و سپس ورقه‌های سنگ آهک را بر روی آن قرار می‌دهند.

سنگ فلاکس

از آهک در ذوب و سایر فرایندهای فرآوری فلزات استفاده می‌شود. در دمای ذوب، سنگ آهک با ناخالصی‌ها ترکیب می‌شود و به عنوان سرباره از فرایند خارج می‌شود.

سیمان پورتلند

سیمان پورتلند آهک

از ترکیب سنگ آهک، شیل، ماسه و سایر مواد در درون کوره، می‌توان پودری به دست آورد که در پس از مخلوط شدن با آب بسیار سفت و سخت می‌شود. این پودر، به سیمان پورتلند معروف است.

آهک کشاورزی

کربنات کلسیم یکی از مقرون به صرفه ترین مواد جهت خنثی سازی اسید است. سنگ آهک خرد شده در اندازه‌ی ماسه یا دانه‌های کوچکتر، ماده‌ی مؤثری جهت تصفیه خاک‌های اسیدی است که به طور گسترده در مزارع سراسر جهان استفاده می‌شود.

مکمل غذایی حیوانات

آهک تغذیه دام و طیور

مرغ‌ها برای تولید تخم مرغ با پوسته‌ی قوی، به کربنات کلسیم نیاز دارند. بنابراین کربنات کلسیم به عنوان مکمل در غذای آن‌ها به کار می‌رود. همچنین استفاده از کربنات کلسیم در غذای گاوهای شیری، باعث حفظ میزان کلسیم مطلوب در شیر آن‌ها می‌شود.

ایمنی معادن زغال سنگ

کاربرد سنگ آهک

از پودر سنگ آهک در معادن زغال سنگ زیرزمینی استفاده می‌شود. استفاده از این پودر بر روی سطح زغال سنگ باعث افزایش روشنایی در فضاهای زیرزمینی می‌شود. همچنین پودر آهک مانع از پراکنده شدن و فعالیت متان و دیگر گازها می‌شود. در نتیجه هوای پاک‌تر جهت تنفس و همچنین کاهش خطر انفجار گازها و ذرات معلق قابل اشتعال از فواید آن خواهد بود.

دیگر کاربردهای سنگ آهک

علاوه بر موارد ذکر شده، کاربردهای دیگری را نیز می‌توان برای سنگ آهک در نظر گرفت. در صنایع تولید کاغذ، رنگ، لاستیک و پلاستیک از پودر آهک استفاده می‌شود. سنگ آهک خردشده نیز به عنوان فیلتر در سیستم‌های دفع فاضلاب به کار می‌رود. خاصیت جذب کنندگی سنگ آهک در کاهش آلاینده‌ها، به ویژه هنگام سوزاندن زغال سنگ بسیار مفید است.

منبع: geology.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *