石灰石的主要成分

石灰石的主要成分是碳酸钙。

石灰石（Limestone）是一种沉积岩，主要由碳酸钙（CaCO3）组成。除了碳酸钙之外，石灰石中还含有一些杂质元素，如镁、铁、铝等，这些杂质元素的含量决定了石灰石的颜色、质地和硬度等特征。

在地质学中，石灰石又分为晶体石灰岩、密结石灰岩、生物碎屑石灰岩、化学沉积石灰岩等几种类型，它们的形成方式和成分含量也有所不同。石灰石是非常常见的岩石之一，广泛应用于建筑、装饰、制造水泥等方面。

使用石灰石的注意事项

1、安全操作：石灰石具有腐蚀性，操作时需佩戴防护手套和口罩等防护措施，以避免对皮肤和呼吸道造成损伤。

2、避免接触酸性物质：石灰石遇到酸性物质会产生反应，产生有害气体，因此需要避免接触酸性物质。

3、注意储存方式：石灰石应储存于干燥通风处，避免潮湿环境，以免石灰石吸水变质。

4、清洗时使用中性洗剂：石灰石表面容易被污染，需要定期清洗，但不宜使用含有酸性或碱性成分的洗剂，以免对石灰石材质造成损伤。

5、避免重物碰撞：石灰石是一种比较脆弱的建筑材料，避免重物碰撞或者锤击，以免造成石灰石的破损和裂纹。

1． 矿石的矿物组成石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物，还混有其他一些杂质。其中的镁呈白灰石及菱镁矿出现，氧化硅为游离状的石英，石髓及蛋白石分布在岩石内，氧化铝同氧化硅化合成硅酸铝（粘土、长石、云母）；铁的化合物呈碳酸盐（菱镁矿）、硫铁矿（黄铁矿）、游离的氧化物（磁铁矿、赤铁矿）及氢氧化物（含水针铁矿）存在；此外还有海绿石，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。

2、石灰岩的性质

石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和各种强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2。石灰岩煅烧至900℃以上（一般为1000~1300℃）时分解转化为石灰（CaO），放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[Ca(OH)2]，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化。

一、概述

石灰岩是碳酸盐岩的主要岩石类型，在地壳中分布广泛，约占沉积岩总面积的20%，并且在各时代底层均有产出。许多金属、非金属矿床和石油、天然气的产出均与石灰岩等碳酸盐岩有关。在建筑、冶金、化工、轻工、食品、石油、农业等诸多领域中，具有广泛的用途，是水泥工业的重要原料。

二、矿物性质

石灰岩的化学分子式为 CaCO3，化学成分以 CaO 为主，一般为45%～55%；次为 MgO、SiO2、Al2O3，Fe2O3、K2O、Na2O等，但含量很少，化学分析中烧失量可达35%～50%。

石灰岩不溶于水，遇稀盐酸剧烈起泡，放出 CO2。石灰岩煅烧至900℃以上时分解转化为石灰（CaO），放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰［Ca（OH）2］，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化。

石灰岩的矿物成分主要为方解石，伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物，此外还含有石髓、蛋白石、粘土矿物、黄铁矿、海绿石、石膏、硬石膏、磷酸盐矿物等，个别类型的石灰岩中还有煤、沥青等有机质、碱金属化合物及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。颜色为无色、白色、灰色、灰白色，含有杂质时变为灰黄、浅红或蓝绿色。条痕无色，玻璃光泽。断口呈参差状，硬度3，密度26～28g/cm3。石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能、可加工性等优良的性能。

三、用途

石灰岩广泛用于建材、冶金、化工、建筑工程等多个工业部门，既可直接利用原矿，也可深加工应用。

1）水泥原料。石灰岩是生产硅酸盐水泥的主要原料，石灰岩与粘土质原料、硅质原料、铁粉等配合，可煅烧成水泥熟料，其用量为一般水泥原料的80%左右。

2）制造生石灰。石灰岩经煅烧后生成CaO，即生石灰，再经水解生成Ca（OH）2，即熟石灰，是一种硬性的胶凝材料，广泛用于建筑业。

3）冶金熔剂。主要用作冶炼生铁、钢和有色金属的熔剂。

4）化工工业。在化工工业中用于制碱、制造电石、制造氮肥与磷肥。

5）质纯的石灰岩经粉碎后，可作为填料广泛用于油漆、塑料、造纸、涂料、橡胶、建筑密封剂等方面。

6）用于制糖、玻璃、陶瓷、印刷等工业领域。

7）加工成石材，用于建筑装饰。

四、地质特征

岩浆岩中的方解石是碳酸岩的主要矿物成分，热液脉中的方解石是常见的脉石矿物。碳酸钙质沉积主要是生物和生物化学的沉积作用，发生在温暖气候条件下海盆边缘的浅海环境和水体清洁的海域。

一般石灰岩矿床分为以下类型。

1）化学沉积矿床。是最主要的石灰岩矿床类型，按其岩性又可分为泥晶石灰岩矿床和鲕状石灰岩矿床两种。泥晶石灰岩矿床的成矿时代与分布范围广泛，几乎各主要赋矿地层中均有产出。典型矿床有河北邯郸峰峰、四川峨眉山、安徽铜陵伞形山等水泥石灰岩矿床。此类型矿床矿体形态一般较简单，呈层状或似层状，走向延伸可达几千米，厚度几米至几十米甚至上百米，矿床规模以大、中型为主。矿石一般呈灰—深灰色，泥晶结构，块状构造。化学成分纯净，杂质含量少，是优质水泥的石灰质原料。鲕粒石灰岩的形成与波浪水流作用有关，常具大型交错层理。这种矿床矿体形态以层状为主，层位较稳定，厚度几米至几十米，矿床规模以大、中型为主。矿石颜色从浅至暗色均有，粒屑结构，亮晶胶结为主，块状构造。

2）机械碎屑沉积矿床。主要分布于中国北方上寒武统和下奥陶统，南方上泥盆统和下三叠统也有产出。一般是在海水进退频繁、振荡运动强烈和沉积环境常常变化的条件下，由于潮汐波浪对碳酸盐沉积物反复剥蚀、搬运、沉积的结果，在潮上带或潮间带成矿。岩性以砾屑、砂屑、粉屑石灰岩为主，常夹有泥晶石灰岩和鲕粒石灰岩。山西大同七峰山、山东青州明祖山、广西柳江劳稿山等水泥石灰岩矿床均属于此类型。矿体形态呈层状、似层状，厚几米至十几米，矿床规模为小到大型。矿石呈浅灰、灰褐或灰**，粒屑结构，薄层状构造，泥晶或亮晶胶结，泥质、铁质含量较高，常见生物碎屑如腕足类、三叶虫、介形虫、棘皮屑等，化学成分变化较大，CaO含量一般较低，由于沉积环境蒸发作用较强烈，易形成高镁卤水，使石灰岩发生白云岩化，MgO含量往往偏高。

3）生物化学沉积矿床。常以富含生物碎屑为标志，在南方和北方都有分布，尤其是南方地区的上古生界中最发育。例如，浙江、江苏、安徽、江西等地石炭系中统的黄龙灰岩是以 科化石和海百合化石为主的生物碎屑石灰岩，其上的上石炭统船山灰岩是以核形石及其他生物碎屑为主的生物碎屑石灰岩；广西、贵州、云南等地泥盆系中上统藻球粒石灰岩和陕西、四川、云南等地二叠系生物碎屑石灰岩；辽宁前寒武系、河北蓟县中—新元古界叠层石灰岩及藻灰岩等，所构成的水泥石灰岩矿床均属于此类型。矿体常呈层状产出，形态较稳定，厚度几米至几十米甚至几百米，矿床规模以大、中型为主。矿石呈灰—黑色，粉屑结构，块状构造，含有的生物碎屑种类多，如有孔虫、介形虫、腕足类、腹足类、层孔虫等，常夹有泥晶、粉晶石灰岩。由生物骨骼堆积而成的生物碎屑石灰岩矿石中，CaO含量一般在50%以上，MgO含量低，是优良的水泥石灰质原料。

4）重结晶矿床。由于岩浆侵入和区域变质作用，石灰岩经重结晶后而形成的。黑龙江、新疆、辽宁、内蒙古等地的水泥大理岩矿床均属于此类型，例如，黑龙江阿城新明、新疆和静热呼等水泥大理岩矿床。石灰岩经重结晶后成为结晶灰岩或大理岩，矿石密度较大，硬度高。矿体形态一般较复杂，有层状、似层状、透镜状、巢状等，矿床规模以中、小型为主。大理岩的化学成分较稳定，CaO含量一般大于52%，MgO含量低。该类矿床常因硅化作用而影响矿石的质量，同时岩脉发育，影响开采利用。

五、矿床分布

我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，石灰岩资源分布范围广、储量大、质量优，地表石灰岩远景储量十分巨大。石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好、规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。

古元古代石灰岩主要分布在内蒙古、黑龙江、吉林中部和河南信阳、南阳一带，以大理岩为主。

中、新元古代石灰岩资源主要分布在辽东半岛、天津、北京、江苏北部、甘肃、青海、福建等地，主要岩性为硅质灰岩、燧石灰岩等。

寒武纪石灰岩资源分布在山西、北京、河北、山东、安徽、江苏、浙江、河南、湖北、贵州、云南、新疆、青海、宁夏、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等地，以鲕状灰岩、纯灰岩、竹叶状灰岩、薄层白云质灰岩为主。

奥陶纪石灰岩资源分布在黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁、北京、河北、山西、河南、陕西、甘肃、青海、新疆、四川、贵州、湖北、安徽、江苏、江西等地，主要岩性为薄层、厚层纯灰岩、白云质灰岩，斑状灰岩、砾状灰岩等。

志留纪石灰岩主要分布在新疆托克逊、青海格尔木、甘肃、内蒙古等地，主要岩性为泥质灰岩、硅质灰岩、结晶灰岩等。

泥盆纪石灰岩资源主要分布在广西、湖南、贵州、云南、广东、黑龙江、新疆、陕西、四川等地，主要岩性为厚层纯灰岩、白云质灰岩、结晶灰岩、薄层灰岩、泥质灰岩等。

石炭纪石灰岩资源主要分布在江苏、浙江、安徽、江西、福建、广西、广东、四川、湖北、河南、湖南、陕西、新疆、甘肃、青海、云南、贵州、内蒙古、吉林、黑龙江等地，主要岩性为厚层纯灰岩、厚层灰岩夹砂页岩、白云质灰岩、大理岩、结晶灰岩等。

二叠纪石灰岩资源主要分布在四川、云南、广西、广东、福建、浙江、江西、安徽、江苏、湖北、湖南、陕西、甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林等地，主要岩性为厚层灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩、白云岩化灰岩、大理岩等。

三叠纪石灰岩资源主要分布在广西、云南、贵州、四川、广东、江西、福建、甘肃、青海、浙江、江苏、安徽、湖南、湖北、陕西等地，主要岩性为泥质灰岩、厚层灰岩、薄层灰岩等。

侏罗纪石灰岩资源主要分布在四川自贡地区，以内陆湖相沉积石灰岩为主。

古近-新近纪石灰岩资源主要分布在河南新乡、郑州地区，以泥灰岩、松散碳酸钙为主。

六、可供资源

我国石灰岩按用途可划分为水泥用石灰岩、冶金用石灰岩、石灰用石灰岩、化工用石灰岩、建筑用石灰岩、饰面用石灰岩等。截止2005年底，我国查明石灰岩矿产地2050处，其中水泥用石灰岩1554处，建筑和饰面用石灰岩矿产地65处，其余矿产地431处。建筑用石灰岩查明资源储量13116×104m3，饰面用灰岩查明资源储量 1104077×104m3，其余矿产查明资源储量91462×108t。

我国主要石灰岩矿点查明资源储量分布见表2-52-1、表2-52-2和表2-52-3。

表2-52-1 中国主要石灰岩矿点查明资源储量的情况

（据国土资源部《全国矿产资源储量通报》，2005）

表2-52-2 中国建筑用石灰岩主要矿点储量的分布

（据国土资源部《全国矿产资源储量报告》，2005）

表2-52-3 中国饰面用石灰岩主要矿点储量的分布

（据国土资源部《全国矿产资源储量通报》，2005）

石灰岩是一种比较坚硬的岩石，它的主要成分是碳酸钙（CaCO3）。这种岩石对于机械侵蚀和物理风化的抵抗力较强，但却容易被含有酸性的水所溶解，因为酸性溶液可以和石灰岩发生化学作用，使岩石受到溶蚀。如果我们把盐酸滴到石灰石上，立即会有许多白色泡沫不断冒出，好像沸腾一样。待一会儿，用水冲去泡沫，石灰石上便留下了明显的溶痕。

雨水中经常含有一定数量的碳酸气，所以带有一些酸性。雨打在石灰岩上，一点点地溶蚀着它，天长日久，就在岩石上留下了破坏的痕迹。经过千万年不断的溶蚀冲洗，雨水就会把原来的石灰岩地面弄得面目全非：平地上出现了尖芽锐脊和深浅纵横的沟槽，斜坡上显出了一条条挺直的大裂缝，像车轮的痕迹那样。水流沿着石灰岩的裂隙逐渐扩大溶蚀，以后就会慢慢地形成石林、洼地或溶洞。

石灰岩又被称为灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩。还会含有一些粘土矿物、白云石和碎屑矿物等物质。

石灰岩矿石

石灰岩

石灰岩有灰白、灰、灰黑、黄、褐红、浅红等颜色，硬度不是很大，会跟稀盐酸发生剧烈的化学反应，属于沉积岩。

石灰岩矿山