Доломит¶

Доломит — это минерал из класса карбонатов, химического состава CaMg(CO₃)₂, а также одноимённая осадочная горная порода, сложенная преимущественно этим минералом. Назван в честь французского геолога и минералога Д. Доломьё (Déodat Gratet de Dolomieu), впервые описавшего его в конце XVIII века. Доломит широко распространён в земной коре, образует мощные толщи осадочных пород и используется в металлургии, строительстве, химической промышленности и сельском хозяйстве.

¶Физические и химические свойства

Минерал доломит представляет собой двойную углекислую соль кальция и магния. Кристаллизуется в тригональной сингонии, образуя ромбоэдрические кристаллы, часто с искривлёнными гранями. В природе встречается в виде сплошных зернистых, плотных, пористых и землистых агрегатов.

Основные физические характеристики:

• Цвет: белый, серый, желтоватый, буроватый, реже розовый, зелёный или чёрный (примесями).
• Блеск: стеклянный до перламутрового на плоскостях спайности.
• Твёрдость по шкале Мооса: 3,5–4 (царапается стальным ножом, но не царапается ногтем).
• Плотность: 2,8–2,9 г/см³.
• Спайность: совершенная в трёх направлениях по ромбоэдру.
• Излом: неровный, ступенчатый.
• Растворимость: медленно растворяется в соляной кислоте (HCl) с выделением пузырьков углекислого газа, но только в порошкообразном состоянии или при нагревании; в отличие от кальцита, не вскипает в холодной разбавленной кислоте.

Химическая формула: CaMg(CO₃)₂. Теоретический состав: CaO — 30,4 %, MgO — 21,9 %, CO₂ — 47,7 %. В качестве примесей часто присутствуют Fe, Mn, Zn, Co, Pb, Ba. Разновидности, богатые железом, называются анкеритом (CaFe(CO₃)₂), а марганцем — кутногоритом.

¶История открытия и происхождение названия

В 1791 году французский натуралист Деодат де Доломьё (1750–1801) исследовал образцы карбонатных пород из Южного Тироля (современная Италия) и обнаружил, что они отличаются от обычного известняка по реакции с кислотой. Позднее, в 1792 году, швейцарский минералог Г. де Соссюр назвал новый минерал в честь первооткрывателя. Доломитовая порода, сложенная этим минералом, также получила название доломит, а горный массив в Альпах, где впервые были описаны эти породы, — Доломитовые Альпы.

¶Разновидности и классификация

В минералогии выделяют несколько разновидностей доломита по составу и структуре:

• Гидродоломит — содержит молекулы воды в кристаллической решётке.
• Ферродоломит (анкерит) — с повышенным содержанием железа.
• Марганцевый доломит (кутногорит) — с примесью марганца.
• Кобальтовый доломит — редкая разновидность розового цвета.
• Пизолит — оолитовые (гороховидные) агрегаты доломита.

По происхождению осадочные доломитовые породы подразделяются на:

• Первичные (седиментационные) — образовавшиеся непосредственно в бассейнах осадконакопления.
• Вторичные (диагенетические и эпигенетические) — возникшие при замещении известняков магнийсодержащими растворами (доломитизация).
• Гидротермальные — связанные с воздействием горячих растворов на карбонатные породы.

¶Месторождения и добыча

Доломит является одной из самых распространённых карбонатных пород. Крупные месторождения известны в России (Урал, Сибирь, Карелия, Московская область), на Украине (Донбасс), в Беларуси, странах Балтии, Италии (Доломитовые Альпы), Швейцарии, Австрии, США, Канаде, Китае, Индии и Бразилии.

В России основные запасы сосредоточены в:

• Кемеровской области (Гурьевское, Салаирское месторождения).
• Челябинской области (Бакальское, Саткинское месторождения).
• Ленинградской области (Путиловское, Гатчинское месторождения).
• Республике Карелия (Костомукшское, Лоухское месторождения).

Добыча ведётся открытым способом (карьеры) с последующим дроблением, сортировкой и помолом. Объёмы мировой добычи доломита составляют сотни миллионов тонн в год.

¶Применение

Доломит находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим физико-химическим свойствам.

¶Металлургия

• Флюс — при выплавке чугуна и стали доломит связывает пустую породу и вредные примеси (серу, фосфор), образуя легкоплавкий шлак.
• Огнеупоры — обожжённый доломит (доломитовый кирпич) используется для футеровки конвертеров, мартеновских печей и электропечей. Доломитовые огнеупоры обладают высокой термостойкостью и устойчивостью к действию основных шлаков.
• Сырьё для получения магния — металлический магний получают электролизом расплавленного хлорида магния, который выделяют из доломита.

¶Строительство

• Щебень и песок — доломитовый щебень применяется как заполнитель для бетона, асфальтобетона, для устройства дорожных оснований, балласта железнодорожных путей.
• Стеновые блоки — из доломита изготавливают стеновые камни и блоки для малоэтажного строительства.
• Облицовочный камень — декоративные разновидности доломита (полированные плиты) используются для облицовки фасадов зданий, интерьеров, изготовления ступеней, подоконников.
• Производство цемента — доломит добавляют в сырьевую смесь для получения цемента с улучшенными свойствами.
• Минеральная вата — доломит является компонентом шихты для производства каменной ваты (теплоизоляционных материалов).

¶Химическая промышленность

• Производство магнезиальных вяжущих — каустический доломит (обожжённый при 700–800 °C) используют для получения магнезиального цемента (цемент Сореля).
• Сырьё для получения солей магния — из доломита получают сульфат магния, хлорид магния, оксид магния.
• Производство стекла — доломит вводят в шихту для варки стекла как источник оксида магния, улучшающего химическую стойкость и механическую прочность стекла.

¶Сельское хозяйство

• Доломитовая мука — молотый доломит используется для известкования кислых почв. Он нейтрализует кислотность, обогащает почву кальцием и магнием, улучшает её структуру и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.
• Кормовые добавки — доломитовая мука применяется как минеральная добавка в корма для животных и птиц для восполнения дефицита кальция и магния.

¶Экология и очистка

• Фильтры — доломит используется в качестве фильтрующего материала для очистки воды от железа, марганца, солей жёсткости.
• Дымовые газы — доломит применяют для нейтрализации кислых газов (SO₂, HCl) в дымовых газах теплоэлектростанций и мусоросжигательных заводов.

¶Интересные факты

• Доломитовые Альпы в Италии, сложенные преимущественно доломитовыми породами, включены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО за свою уникальную геологию и живописные ландшафты.
• В отличие от известняка, доломит не вскипает при контакте с холодной разбавленной соляной кислотой — это простейший полевой метод отличия этих пород.
• Некоторые разновидности доломита обладают люминесценцией — светятся в ультрафиолетовых лучах жёлтым, оранжевым или розовым цветом.
• Крупнейшее в мире месторождение доломита находится в Китае (провинция Хэнань).

¶Источники

1. Бетехтин А. Г. «Курс минералогии». — М.: КДУ, 2007.
2. Миловский А. В. «Минералогия и петрография». — М.: Недра, 1985.
3. «Геологический словарь» в 2-х томах. — М.: Недра, 1978.
4. «Горная энциклопедия» в 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия, 1984–1991.
5. «Справочник по строительным материалам» под ред. А. В. Волженского. — М.: Стройиздат, 1985.
6. «Технология минеральных удобрений» под ред. В. А. Копылова. — М.: Химия, 1983.