Mészkő

A mészkövek vannak üledékes kőzetek , mint a homokkő vagy gipsz , könnyen oldódik a vízben (lásd karszt ), főleg álló kalcium-karbonát, CaCO 3 , hanem a magnézium-karbonát MgCO 3 . Ezek a karbonátos kőzetek geológiai és gazdasági szempontból nagy jelentőséggel bírnak.

Osztály

Ez a Franciaországban , Svájcban és Belgiumban a leggyakoribb szikla teszi ki mind a hegyek ( Alpok , Jura , Pireneusok ) a síkságok ( Champagne ), medencék ( Párizsi-medencében ), vagy fennsíkok (Jura, Larzac, Poitou- Charentes). A mészkő felismerhető fehér árnyalatából és általában kövületek jelenlétéből .

Kiképzés

Főként a tenger fenekén, de néha tó környezetében történő felhalmozódás révén alakul ki a mikroalgák és a tengeri állatok héjából és csontvázából . Kontinentális környezetben is csapadék képezi .

Kalcium-karbonát kicsapása

A kalcium-karbonát vízi környezetben képződik (főleg tengervízben). Az oldott ionok kicsapódásából származik. Ez a csapadék követi a reakciót:

VSnál nél2++2(HVSO3-)↔VSnál nélVSO3+VSO2+H2O{\ displaystyle \ mathrm {Ca ^ {2 +} + 2 \, (HCO_ {3} ^ {-}) \ balra nyíl CaCO_ {3} + CO_ {2} + H_ {2} O}}

Ezt a kicsapódást héj- vagy héjorganizmusok ( puhatestűek , tengeri sünök , korallok , planktoni algák stb.), Az élőlények légzése vagy a víz hirtelen gázmentesítése segíti elő.

Mészkőzetek képződése

A mészkövek kialakulhatnak kontinentális környezetben ( tufa , cseppkövek, sztalagmitok), tavakban vagy (leggyakrabban) óceáni környezetben.

A mészkőzetek vagy karbonátos kőzetek kialakulásának számos módja van:

• kicsapással (kémiai mészkő):
  • a kicsapással kapott mikroszkopikus elemek lassú ülepedése és / vagy felhalmozódása (lásd az előző bekezdést), valamint a diagenesis által történő konszolidáció mészkő képződést eredményez. Ezek a mészkövek gyakran kövületesek;
  • a hirtelen gáztalanító a föld alatti víz érkezik a szabadban (barlang, forrás), vagy mechanikus CO 2 absztrakció a növények által, lokális csapadékképződést okozhat, a körülményektől függően travertineket vagy cseppköveket és sztalagmitokat. Ezek a kontinentális környezetben képződött mészkövek ritkán kövületesek;
• az élőlények (biogén mészkő) hatására. Ezek a héjak vagy meszes héjak (épek vagy törmelékekben), például kréta , tufa erős felhalmozódásából származhatnak, vagy biokonstruálódhatnak (zátony mészkő). Még mindig kövületesek;
• erózióval (detritt mészkő), például mészkőbreccia vagy ophikalcit.

Fizikai jellemzők

Az építőiparban és a közmunkában a mészkövek mechanikai jellemzői fontosak, különösen azért, mert nagyon változóak. A mészkövek a felhasználásuknak megfelelően eltérő módon adaptálhatók (a márvány és a kréta között nincs közös mérték ). Különböző teszteknek vetik alá őket: a súrlódási kopásállóságot, amelyet Micro-Deval teszttel mértek víz jelenlétében, és az ütésállósági tesztet (törési alkalmasság) a Los Angeles-i teszt. A mészkő gyakran fehér színű.

Kémiai jellemzők

A mészkő azonosítható, mert megtámadhatja savak , például oldatban lévő sósav , ecetben lévő etánsav vagy ecetsav, vagy borkősav (ezután kalcium-tartarátot és CO 2 -ot képez.). Mivel hidrogén-karbonát egy bázis , ez reagál hidrogén-klorid-oldatban az alábbi egyenlet szerint:

H3O++HVSO3-↔VSO2+2H2O{\ displaystyle \ mathrm {H_ {3} O ^ {+} + HCO_ {3} ^ {-} \ balra nyíl CO_ {2} +2 \, H_ {2} O}}

Ásványtani összetétel

Definíció szerint a karbonátos kőzetek több mint 50 tömegszázalék karbonátot tartalmaznak. A tiszta mészkövek legalább 90% kalcitot tartalmaznak . A főbb összetevők az karbonát ásványokat  (in) a aragonit típusú „együtt, a szennyezett fajták, dolomit és ankerit (vas dolomit) ... A típusú átadva törmelékes kőzetek , azt látjuk, nem karbonát allogén elemek : kvarc , földpátok, micák, agyagok; autentikus ásványokat is találhatunk  : földpátok, glaukónia , foszfátok, vasércek ” .

A kalcit a polimorf másodlagos geológiai eredetű kalcium-karbonát. A polimorf A elsődlegesen biogén eredetű jelentése aragonit (példa az aragonit: a csontváz hermatypic korallok ).

Tisztasági fok és színek

Első megrendeléskor a kalcit mikrokristályok fehér színt adnak nekik. A különféle szennyeződések ennek ellenére nagyon változatos színeket adhatnak neki (sárga, szürke, barna vagy akár fekete árnyalatok): agyagok, amelyek az adszorpciós folyamatnak megfelelően csapdába ejthetik a vas-hidroxidokat és a vas- oxidokat , a világos okkertől , a sárgától a pirosig terjedő árnyalatoktól függően. oxidációs és hidratációs szintjük; a mangán-oxid és a szén színű mészkő fekete. Más szennyeződések antagonista hatást fejtenek ki: egyesek elősegítik a kalcit (fémes elemek, kloridok) oldódását, mások növelik az oldódással szembeni ellenállást (kvarcszemcsék jelenléte).

„A mészkő akkor tekinthető tisztátalannak, ha 10–50% -ban tartalmazza ezeket a szennyeződéseket. Ha ez meghaladja az 50% -ot, már nem beszélünk mészkövekről (vagy akár homokkőből, márgából, agyagmészkőből stb.). "

Mészkő és víz

Mészkő reagál híg sósavval savval, hogy a kalcium-klorid , egy sója formájában, amely vízben igen jól oldható. Ez a pezsgő reakció hasznos a geológus számára, aki a terepen képes felismerni egy mészkő kőzetet, vagy a pedológus számára annak megállapítására, hogy a föld szabad vagy aktív mészkövet tartalmaz-e. Ez pezsgés jellemzi a következő sav-bázis reakció (azt a szén-dioxid kibocsátás buborékok felhő a meszes vízben ):

CaCO 3 + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

Ezt a reakciót gyakran használják a biológia , a geológia vagy a kémia óráin és gyakorlati munkáján, hogy bemutassák a kalcium-karbonát oldódását (a visszapattanó nyers tojás tapasztalata, a mészkő pezsgése, a héjak, a korall és a kagyló pikkelyei, az iskolások krétapálcájával kapcsolatos tapasztalatok) habok), a mészkő jelenléte a talajban.

Az ivóvíz mészkő-koncentrációját vagy keménységét "francia fok" -ban fejezik ki. Egy fokozat felel meg 4  mg / l a Ca . Nincs szabályozási maximum tartalom.

A vízben található mész jelenléte nem káros az egészségre, mivel kalciumpótlást biztosít, és egyébként nem okoz kárt. Ugyanakkor káros hatással van a bőrre, amely kiszárad, és szövődmények (irritáció, akár ekcéma, pikkelysömör stb.) Forrásává válik. Ha a víz túl kemény, akkor ajánlott vízlágyítót felszerelni.

Másrészt a túl nagy keménység okozhat kellemetlenségeket a használat során ( méretezés , a szappan habzásának nehézségei , durva ruhanemű). Franciaország mészkő régióinak többségében elosztott vizek ebben az esetben vannak ( Párizs-medence , Causses du Quercy , Préalpes , Pireneusi Piedmont ).

Tipológia

A geológusok elsősorban a karbonátos kőzetek szerkezetén alapuló osztályozásokat hoztak létre, amelyekhez gyakran szükség van egy mikroszkóp vagy legalább egy erős nagyító használatára. Ezenkívül gyakorlati nómenklatúrát is alkalmaznak, amely a legkiemelkedőbb jellemzők alapján történik:

• A kalcit és a dolomit arányától függően a terminológia a következő: tiszta mészkő (100% - 95% kalcit, maximum 5% dolomit), magnezium mészkő (5 - 10% dolomitkal), dolomitos mészkő (10 - 50%) dolomit).
• A mészkő és az agyag arányától függően: márgás mészkő (5-35% agyag), márga (35-65% agyag).
• A lerakódási környezettől függően: tengeri mészkő ( pelagikus - neritikus ) és kontinentális mészkő (lakustrin mészkő, fluviatilek , bizonyos talajok mészkérgei. Szemcsétől függően: finom vagy nagyon finom szemcsés mészkő (mikrit, mikrokristályos mészkő 20 µm kristályokkal, litográfiai) vagy szublitográfiai mészkő) vagy durvább szemcsés mészkő (kristályos mészkő, több mint 64 vagy 100 µm kristályokkal, általában átkristályosodás következtében; mikrogrenusz mészkő 100–250 µm kristályokkal; szacharoid mészkő, durva mészkő).
• Szerkezetétől és textúrájától függően: masszív vagy ágyas mészkő, oolitikus mészkő, pisolit, kavicsos, göbös, csomókkal vagy foszfatikus balesetekkel, kovasav.
• Szerint a fontosságát fosszilis vagy törmelék mészkő épített vagy mészkő zátony , ahol a szervezetek olyan helyzetben vannak, az élet ( bioherme , biostrome ), mészkő coquinoid és kagylós mészkő vagy bioclastic biodetrital biosparite, biomicrite ), mészkő Ammonites ...
• Attól függően, hogy a jelenléte terrigén anyaga  : homokos, iszapos, agyagos mészkő, fokozatos áthaladását az törmelékes mészkő kőzetek ( calcirudites , calcarenites ).

Mészkő transzformáció

Metamorfizmus

• A metamorfizált mészkő márványt ad .

Vegyes mészkő

• Az agyaggal kevert mészkő márgát ad .
• A jelenléte vesék, Flint ágyak és Chaillé tanúsítja, hogy az szilíciumdioxid-kicsapódást oldjuk tengervízben, ami a diagenesis eltemetett csontváz során mészkő kialakulását.
• A szerpentinnel kevert mészkő ophikalcit .

Oltatlan mész

Amikor mészkő melegítjük körülbelül 900  ° C-on in kalcináljuk kemencék ( mészégető kemencék ), tart a megjelenése porszerű kövek felületén - kémiai értelemben kalcium-oxid  - úgynevezett oltatlan . Ez az oltatlan mész intenzíven reagál vízzel oltott mész vagy kalcium-hidroxid előállítására. A falakon elterülő vízben (mészvíz) lévő mészszuszpenziók (meszezés) visszanyelik a CO 2 -ot levegőt és letakarjuk őket egy réteg kalcium-karbonáttal.

Erózió

• Haute-Normandie-ban a mészkő feltárások tengeri eróziója üreges domborműveket (ajtókat) és tűket eredményez.
• A szilárd és masszív mészkövek feloldódása különleges alakú felületeket képez: a lapiaz .

• A sziklák a Étretat ( Seine-Maritime , Franciaország ) készült kréta , egy bizonyos típusú mészkő.

• Lapiaz de l'Alto de Brenas, Cantabria , Spanyolország .

Karszt modellek

A mészkő típusától függően többé-kevésbé ellenálló és savas vizekben többé-kevésbé oldódik. Ezek a mészkő oldódási jelenségek, via forgalomban a folyadékok különböző törések és szünetek, nevezzük karsztos jelenségek ( barlangok , víznyelők , veszteségek, a mélyben lévő ,  stb ). Az oldott mészkő cseppkövek és sztalagmitok formájában újra kicsapódhat a barlangokban.

• A Torcal de Antequera megkönnyebbülései, Malaga , Spanyolország .

• Korrózió formái a Cueva de Palestina, Nueva Cajamarca, Rioja , San Martin , Peru .

• Cseppkövek a Gardner bélbarlangjában, Waikato , Új-Zéland .

Használ

Mészkő köveket használnak:

Az építkezésnél

• szobrászat anyagaként (direkt faragástechnika );
• mint építkezéskor használt építési kőzet : például a Caen-kőből sok vallási épületet építettek a középkorban, vagy egész egyszerűen házakat építettek . Ez a felhasználás már marginális az építkezésben. A kő a történelmi emlékek professzionális restaurálása;
• útanyagként : nagyon gyakran használt makadám , kavicsos mészkövek, előtét ;
• a cement gyártása során felhasznált alapanyagként;
• homokként és adalékanyagként a legkeményebb mészkövek betongyártásában, ritkábban bitumenes keverékekben;
• mint a „  blanc de Meudon  ”, „  blanc d'Espagne  ”, Toulouse vagy akár a Champagne ( Troyes ).

Az iparban

• nátrium-karbonát és kalcium-klorid előállítása a Solvay-eljárás szerint  ;
• porszerű ásványi töltőanyagként különféle ipari termékekben (műanyagok, festékek, ragasztók, ismétlődő termékek stb.);
• fluxusként az üveg megolvasztásában ( homokba ) és a vasfémek olvasztásában ( mészkővé );
• mint a mezőgazdasági kalcium módosítás leküzdésére talajsavanyosodás;
• kalciumkészletként a haszonállatok takarmányában;
• befejező papírrétegként (egy tonna papír 250-300  kg mészkövet tartalmaz);
• mint víz, iszap és háztartási hulladék kezelése.

Egy m³ ivóvízhez 50-200 gramm mészre van szükség a nehézfémek és az iszap kicsapásához.

Belsőépítészetben

• a domborművek elkészítése a fröccsöntés technikájával, mint a Saint-Nectaire megkövesedő szökőkútjánál
• termikus ásványi források felhasználásával kristályosítani az objektumokat (ezeket a tárgyakat mészkővel borítani)
• bármilyen tárgy reprodukálása öntéssel , megkövesedési mérleggel , egy eszköz, amelyet Jean Serre használt a Saint-Nectaire-ben vagy De Vigni az olaszországi Bagni San Filippóban .

A franciaországi produkciók

• kőbányákból származó mészkő adalékok: 101 700 000 tonna 2004-ben;
• ipari mészkő: 3 170 800 tonna 2005-ben;
• kalcium-módosítások: 1 400 000 tonna 2003-ban;
• fehér Meudonból és fehér Spanyolországból (a mészkő finom porrá redukálva általában 40 mikrométer).

A kalcinált mészkőből mész keletkezik, amelynek sokféle felhasználása van.

Köztársasági naptár

• A republikánus naptár , a mészkő kijelölt név volt a 18 th  napján nivôse , január 7.

Megjegyzések és hivatkozások

1. Kőzet- és talajmechanika
2. André Vatan, szedimentológiai kézikönyv , TECHNIP kiadások,1967( online olvasható ) , p.  233-234.
3. Jean-Noël Salomon, Precis de karstologie , Presses Universitaires de Bordeaux,2006( online olvasható ) , p.  21-22.
4. Jean-Noël Salomon, op. cit. , 21. o
5. G. Lannoy, nagy élménykönyvem , Chantecler,1977, P.  84..
6. "  Hogyan pattoghat egy nyers tojás?"  » , A wikidebrouillard.org oldalon ,2014. július 12.
7. A kísérlet abból áll, hogy a héjat, a korallot, a kagyló pikkelyeit vagy a krétát ecettel töltött pohárba helyezzük. Mindezek a tárgyak kibocsátják a CO 2 -otamely "felhős mészvíz  ".
8. Alain Foucault, Jean-François Raoult, geológiai szótár , Masson,1997, P.  49.
9. "  Inlays on molding - Petrifying Fountains of Saint Nectaire  " , a fontaines-petrifiantes.fr oldalon (elérhető : 2020. október 28. )
10. "  Fedezze fel a Saint-Nectaire megkövesedő szökőkútját  " , az LCI-n (hozzáférés : 2020. október 28. )
11. "  Toszkána, termálparadicsom  " , a voyages.michelin.fr oldalon ,2017. szeptember 22(megtekintve : 2020. október 28. )
12. Unicem:
13. ANPEA - A műtrágyák és módosítások országos szakmai szövetsége
14. Ph. Fr. Na. Fabre d'Églantine , jelentés arról, hogy a Nemzeti Konvent ülésén a 3. a második hónap a második évben a Francia Köztársaság , p.  22 .

• [1] , AGAR (Alès és régiója geológiai szövetsége)

Kapcsolódó cikkek

Vízlágyító Choin Kisbolygó mészkő Kagylómészkő Korallmészkő Greenbrier mészkő Saint Louis mészkője Sainte Geneviève mészkője Solnhofeni mészkő

Quiou mészkő Lutet mészkő vagy durva mészkő Mészkőbánya A Folk osztályozásai Dunham osztályozások Mészkő gyep Kék kő (mészkő) Pierre d'Euville Pierre de Jaumont Jeruzsálemi kő (mészkő) Tatár a vízben

Külső linkek

• Multidiszciplináris fájl a mészkőről