Известняк

ИЗВЕСТНЯК, осадочная (экзогенная) горная порода, больше чем наполовину состоящая из кальцита или арагонита. Широко распространены как чистые известняки (95-100% СаСО₃, по другим классификациям, 90-100%), так и смешанные: глинистые и сильно глинистые известняки (5-25 и 25-50% примеси глинистых минералов соответственно); песчанистые и песчаные известняки (5-25 и 25-50% песчаной примеси); кремнистые и сильно кремнистые, или кремнёвые, известняки (5-25 и 25-50% опаловой или халцедоновой примеси); доломитистые и доломитовые известняки (5-25 и 25-50% примеси доломита) и др. Цвет известнякя преимущественно белый; различные примеси окрашивают их в кремовый, жёлтый, буроватый, красноватый, тёмно-серый, чёрный цвет. В названии известняков отражают особенности их состава и строения. По размеру слагающих зёрен различают визуально незернистые - криптомерные (пелитоморфные), и визуально зернистые - фанеромерные (яснозернистые) известняки. Криптомерные (пелитоморфные) известняки состоят из зёрен размером менее 0,05 мм. В них обычны порфировидные включения - раковины, обломки биоскелетов, сфероагрегаты, кварц и др. При микроскопическом рассмотрении соответственно форме слагающих частиц подразделяются на микробиоморфные, микросфероагрегатные, микрообломочные и микритовые. Микробиоморфные известняки образованы скелетными остатками нанопланктона, кокколитофорид (например, писчий мел), фораминифер, водорослей, остракод и др.; микросфероагрегатные - микросферолитами, микроолитами, микроконкрециями и др.; микрообломочные состоят из обломков известняков алевритовой и пелитовой размерности. Микритовые известняки - кристаллические и кристаллитовые (часто коллоидальные тонкофибровые). Лёгкие крупнопористые микрокристаллические известняки называют известковыми туфами (травертинами). Фанеромерные (яснозернистые) известняки по форме слагающих зёрен делятся на биоморфные, сфероагрегатные, обломочные, гранобластовые (кристаллические). Биоморфные известняки состоят из скелетов животных и растительных организмов (цельноскелетные) или их обломков (биокластовые, или биодетритовые); могут быть моно и полибиоморфными. Среди них - биогермные известняки (коралловые, мшанковые, пелециподовые, серпуловые, водорослевые и др.), представляющие собой остовы рифов; раковинные (известняки-ракушечники - гастроподовые, цефалоподовые, брахиоподовые, нуммулитовые и др.). К сфероагрегатным известнякам относят разности, образованные сферолитами, оолитами (так называемые икряные известняки), пизолитами (так называемые гороховые известняки), а также «бобовые» и конкреционные известняки. Нередко в их числе рассматривают онколитовые известняки (смотри Онколиты). Обломочные известняки ранжируются по увеличению размера обломков на псаммитовые (0,05-2 мм), дресвяно-гравийные (2-10 мм), брекчиево-галечные (1-20 см), глыбово-валунные (20 см - 10 м), блоковые (10 м - 5 км). Гранобластовые известняки состоят из конформно прилегающих зёрен (кристаллов) кальцита.

От строения известняков зависят их физические свойства, особенно пористость и плотность. Пористость известняков может превышать 40% (писчий мел, травертин); высокопористыми являются также известняки-ракушечники, биогермные известняки. Плотность известняков изменяется от 1550 кг/м³ у сильнопористых травертинов до свыше 2800 кг/м³ и более у плотных микрокристаллических известняков.

Способы образования известняков самые разнообразные: биогенный (органогенный), хемогенный, механогенный, «преобразовательный». С начала фанерозоя известняки образуются главным образом биогенным путём в мелководных эпиконтинентальных морях, на шельфах окраинных морей, ложе Мирового океана (до критической глубины карбонатонакопления около 4500 м). К биогенному способу относят не только секреционно-скелетный (образование раковин, биогермов, спикул губок и др.), но и биохемогенный (например, химическое осаждение микритового СаСО₃ вокруг водоросли за счёт пересыщения воды СО₂), а также копролитовый (осаждение известкового материала с копролитами животных-фильтраторов) и биотурбацию осадков, играющую важную роль в формировании, например, писчего мела. В зоне осадкообразования известняки устойчивы в тёплых водах, а в холодных - растворяются. Хемогенные способы образования известняков - осаждение микритового кальцита из насыщенных ионных растворов; элювиальный наземный способ (формирование кальцитовых панцирей в районах с аридным и семиаридным климатом) и подводный (образование так называемого твёрдого дна - кальцитовых панцирей на дне водоёмов); стяжение кальцита и формирование конкреционных известняков при диагенезе, катагенезе, редко - метагенезе. Механогенные способы образования известняков - накопление и последующая цементация известняковых обломков на склонах (коллювий), в руслах водных потоков (аллювии), в конусах выноса временных водотоков (пролювий), на дне озёрных и морских бассейнов (формирование турбидитов, слагающих известняковый флиш), а также осаждение обломков ветром, грязекаменными потоками, при вулканических взрывах (например, известняковые брекчии в окружении трубок взрыва), ледниковая аккумуляция. К «преобразовательным» способам образования относят метасоматоз и перекристаллизацию, в результате протекания которых крупные массивы известняков преобразуются задолго до наступления регионального метаморфизма в мраморы и яснокристаллические известняки.

Благодаря высокой пористости, известняки являются коллекторами нефти, горючего газа, грунтовых вод; их также используют для хранения вредных отходов промышленности. Известняки  применяют в строительстве (для изготовления облицовочных плит, стеновых блоков, скульптурных и архитектурно-строительных изделий, получения извести и цемента, а также как щебень и бутовый камень), в металлургии (как флюс), в сельском хозяйстве (для нейтрализации кислых почв), в химической и пищевой промышленности (для производства соды, карбида кальция, минеральных удобрений, сахара). Их используют при очистке нефтепродуктов, пиролизе угля, для изготовления красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, стекла, бумаги, для очистки тканей и обработки кожи. Слаботрещиноватые мягкие известняки часто распиливают на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные) особенно ценны как строительный материал. Месторождения известняков известны повсеместно.

Лит.: Карбонатные породы. М., 1970-1971. Т. 1-2; Кузнецов В. Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. М., 1992; он же. Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. М., 2003; он же. Литология. М., 2007; Фролов В. Т. Литология. М., 1993. Кн. 2.