Vapnenac je sedimentna stijena sastavljena prvenstveno od kalcita, minerala kalcijevog karbonata kemijskog sastava CaCO3. Često sadrži različite količine silicija u obliku jaspisa ili kremena, kao i količine gline, mulja i pijeska. Glavni izvor kalcita u vapnencu su speleotemi kao što su stalagmiti i stalaktiti. Sekundarni izvor kalcita su školjke morskih životinja i koralji.
Vapnenac čini oko 10 posto ukupnog volumena svih sedimentnih stijena na Zemlji. Većina vapnenca počinje kao dno plitkih tropskih mora i može se vidjeti u dijelovima tropa koji su stari samo 30 do 40 godina. Kamen ima jedinstveno svojstvo retrogradne topivosti, što znači da je kamen manje topiv u vodi kako temperatura raste.
Vapnenac se također klasificira kao mladi mramor nastao konsolidacijom školjki i sedimenta. Školjke morskih životinja stvaraju zrnca u vapnencu koja oko sebe potiču rast cementnih kristala.
Vapnenac je životinja… recimo
Većina vapnenaca nastaje u mirnim, čistim, toplim i plitkim morskim vodama. U takvoj vrsti okoliša organizmi sposobni za stvaranje školjki i kostura od kalcijevog karbonata mogu napredovati i lako izvlačiti potrebne sastojke iz oceanske vode.
Kada te životinje uginu, njihove ljuske i ostaci kostura nakupljaju se kao sediment koji se može litificirati u vapnenac. Njihovi otpadni proizvodi također doprinose masi sedimenta.
Vapnenci nastali od ove vrste sedimenta su biološke sedimentne stijene. Njihovo se biološko podrijetlo često, ali ne uvijek, otkriva u stijeni prisutnošću fosila.
Ponekad se dokaz biološkog podrijetla uništi djelovanjem struja, organizama, otapanjem ili rekristalizacijom.
Špiljski šiljci su vapnenac
Špilje nastaju kada voda uđe u stijenu, erodirajući otvore i stvarajući špilje koje ljudi kasnije istražuju. Kada voda kaplje sa stropova špilja, obično iz podzemnih voda, može formirati stalagmite, šiljaste kamene formacije unutar špilje koje nalikuju pribadačama. Ti su šiljci izrađeni od istih materijala kao i vapnenac.
Dobar je za životinje
Vapnenac se sastoji od preko 50% kalcijevog karbonata, minerala koji može pozitivno pridonijeti rastu peradi i goveda. Kalcijev karbonat posebno je važno davati kokošama kao dio njihove prehrane. Kokoši s hranom bogatom kalcijevim karbonatom nesu tvrđa jaja. Iako se to može činiti kontraintuitivnim za one koji žele da se iz jaja izlegu mladi pilići, da bi se jaja sigurno transportirala, ljuska mora preživjeti, a čvršća ljuska je najbolja. Ovaj će kamen povećati težinu goveda, također!
Dobar je i za ljude
Znate ono olakšanje koje osjetite kad podrignete? Ako popijete nešto gazirano, to vam piće može donijeti takvo olakšanje. Mnogi gazirani napici i tablete antacida koje uzimamo za žgaravicu sadrže aktivni sastojak kalcijev karbonat, koji se vadi iz vapnenca. Dakle, sljedeći put kad popijete čašu mineralne vode ili Coca Colu, sjetite se da jedete kamen kako biste smirili želudac.
Vapnenac je intenzivno gnojivo
Kada se vapnenac zagrijava, proizvodi ugljični oksid koji tlo koje se koristi za sadnju hrane čini bogatijim i zdravijim za biljke koje kasnije jedemo. Vapnenac se zagrijava, melje i miješa s gnojivom na farmama. Još bolje, ovo je potpuno prirodan sastojak koji našoj hrani dodaje mnogo dodatnih dobrih stvari, tako da možete biti zadovoljni s vapnencom na farmama!
Cijela bi kuća mogla biti izgrađena od vapnenca, i izgledala bi sjajno!
Povijesno gledano, vapnenac je bio vrlo čest materijal za gradnju i kiparstvo, a poznate građevine datiraju još od Velike piramide u Gizi. Posljednjih su godina neke drevne strukture, poput Koloseuma u Rimu, pokazale oštećenja zbog sve češćih kiselih kiša. Uz pravilnu njegu, ovaj će kamen zadržati svoju ljepotu i trajati mnogo godina. Zbog njegove osjetljivosti na kiseline, ne preporučuje se čišćenje kamenca sredstvom za čišćenje na bazi kiseline. Preporuča se neutralno ili blago alkalno sredstvo za čišćenje vapnenca kako se kamen ne bi oštetio.
Vapnenac je izdržljiv materijal koji dolazi u raznim bojama i teksturama i čini izvrsnu zaštitu od vremenskih nepogoda. Zapravo, da je vaš dom napravljen od vapnenca, i dalje biste mogli imati mramorne stepenice, kamine i okvire vrata, jer je mramor vrsta vapnenca!
Postoje mnoge vrste vapnenca
Postoji mnogo različitih vrsta vapnenca – svaka ima svoje ime. Ta se imena često temelje na tome kako je stijena nastala, njezinom izgledu, sastavu ili fizičkim svojstvima. Ovdje su neke od vrsta vapnenca koje se češće susreću.
Kreda
Kreda je naziv za vapnenac koji nastaje iz nakupine vapnenastih ostataka ljuštura mikroskopskih morskih organizama poput foraminifera (krednjaka). Može nastati i od vapnenačkih ostataka nekih morskih algi.
Kreda je trošan vapnenac vrlo fine teksture i lako se drobi ili mrvi. Obično je bijele ili svijetlo sive boje.
U prošlosti su se komadići prirodne krede koristili za pisanje po pločama. Danas je većina krede za školsku ploču proizvod koji je napravio čovjek. Dio je napravljen od prirodne krede zajedno s dodacima koji poboljšavaju njegovu učinkovitost.
Coquina
Coquina je naziv za slabo cementirani vapnenac sastavljen gotovo isključivo od fragmenata vapnenačkih školjki i/ili krhotina koralja veličine pijeska. Mala količina vapnenastog cementa obično povezuje zrnca.
Sedimenti koji tvore vapnenac coquina nakupljaju se na plažama gdje djelovanje valova donosi obilje lokalno proizvedenih bioloških zrnaca, dok se značajna količina drugog materijala ne taloži. Coquina se može sastojati od ostataka mekušaca, puževa, ramenonožaca, trilobita, koralja, ostrakoda ili drugih beskralješnjaka.
Kristalni vapnenac
Kada se vapnenac podvrgne toplini, pritisku i kemijskoj aktivnosti, kalcit u stijeni počinje se transformirati. Ovo je početak procesa poznatog kao metamorfizam.
Počevši od mikroskopskih razmjera, kalcijev karbonat u stijeni počinje kristalizirati ili rekristalizirati u fino zrnate kristale kalcita. Kako se trajanje i intenzitet metamorfizma nastavljaju, kristali kalcita se povećavaju. Kada su kristali kalcita dovoljno veliki da budu vidljivi oku, stijena se tada može prepoznati kao mramor – metamorfna stijena.
Mramor je naziv za metamorfnu stijenu koja nastaje kada se vapnenac podvrgne toplini i pritisku metamorfizma. Sastoji se od kalcijevog karbonata (CaCO3) i obično sadrži druge minerale koji mogu uključivati minerale gline, liskun, kvarc, pirit, željezni oksid i grafit.
Dolomitni vapnenac
Dolomitni vapnenac je stijena sastavljena uglavnom od kalcita, ali je dio tog kalcita promijenjen u dolomit.
Smatra se da dolomit nastaje kada se kalcit (CaCO3) u karbonatnim sedimentima ili vapnencu modificira podzemnom vodom bogatom magnezijem. Dostupni magnezij olakšava pretvorbu kalcita u dolomit (CaMg(CO3)2). Ova kemijska promjena poznata je kao “dolomitizacija”.
Dolomitizacija može u potpunosti promijeniti vapnenac u dolomit, ili može djelomično promijeniti stijenu u “dolomitni vapnenac”.
ISPOD SLIKE Fosilni vapnenac: fosili amonita pronađeni u kamenolomu vapnenca u Njemačkoj. Fosila amonita ima u izobilju u području oko Nürnberga i Stuttgarta. Autorsko pravo na sliku iStockphoto / hsvrs.
Fosilni vapnenac
Fosilni vapnenac je vapnenac koji sadrži očite i obilne fosile. Obično su to morski beskralježnjaci kao što su brahiopodi, krinoidi, mekušci, puževi i koralji. Ovo su normalni fosili školjki i kostura koji se nalaze u mnogim vrstama vapnenca.
Fosilni vapnenac često sadrži informacije o okolišu taloženja i gdje su organizmi živjeli (ili su bili taloženi). Paleontolozi često mogu ispitati fosile i odrediti geološku starost stijene.
Litografski vapnenac
Litografski vapnenac je gusta stijena vrlo fine i vrlo ujednačene veličine zrna. Javlja se u tankim slojevima koji se lako odvajaju i tvore vrlo glatku površinu.
U kasnim 1700-ima, proces tiskanja poznat kao litografija (nazvan po korištenom kamenju) razvijen je za reprodukciju slika crtanjem na kamenu tintom na bazi ulja, zatim korištenjem tog kamena za tiskanje više kopija slike.
Litografski tisak razvio se u oblik umjetnosti koji je proizveo mnoge od najboljih karata, navigacijskih karata, plakata i ekslibrisa 18. i 19. stoljeća. Koristili su ga NOAA i vojska Sjedinjenih Država za izradu milijuna karata i navigacijskih karata.
Tiskanje s velikim kamenjem koje je težilo stotine kilograma do preko jedne tone bio je golem posao. Naposljetku je litografski tisak napravljen korištenjem preša velike brzine u kojima se slika nanosila tintom na metalne valjke i prenosila na listove ili role papira dok su prolazili kroz prešu.
Oolitski vapnenac
Ooliti su mali klasti kalcijevog karbonata veličine pijeska sferičnog do jajolikog oblika. Nastaju koncentričnim nakupljanjem slojeva kalcijevog karbonata oko jezgre koja može biti zrno pijeska, fragment školjke, fragment koralja ili čestica fekalnog otpada. Smatra se da nastaju anorganskim taloženjem materijala oko jezgre dok se klast prenosi u vodama uzburkanim valovima ili se kotrlja po površini sedimenta.
U nekim dijelovima Bahamske platforme, ooliti su jedan od najzastupljenijih klasta pronađenih u sedimentu. U područjima gdje se struje iz duboke vode penju na platformu, široka područja prekrivena su velikom debljinom sedimenta koji je gotovo u potpunosti oolitski.
Oolitski vapnenac nalazi se u mnogim dijelovima svijeta. Neke sedimentne stijene gotovo su u potpunosti sastavljene od ooida i cementa kalcijevog karbonata koji ih povezuje.
Travertin
Travertin je vrsta vapnenca koja nastaje tamo gdje geotermalno zagrijana alkalna voda, napunjena otopljenim plinovima i mineralima, izlazi na površinu. Tamo se kalcijev karbonat i drugi minerali talože dok voda otplinjuje i počinje isparavati.
Sedra se također može formirati tamo gdje te vode izlaze u podzemne pećine. Tamo se može istaložiti u obliku pećinskih formacija poput stalaktita, stalagmita i kamena.
Kad je čist, travertin je bijel, ali se zbog prisutnosti drugih minerala često oboji u krem, tamno-smeđu, zelenkastu, smećkastu i druge boje. Budući da je taloženje brzo i nastaje kao inkrustacija na mlađim materijalima, sedra je često trakasta stijena s brojnim šupljinama. Ponekad sadrži organske i mineralne ostatake iz špilje ili površinskog okoliša.
Travertin je vađen i korišten kao arhitektonski kamen u starom Egiptu i starom Rimu. Danas su Egipat i Italija poznati izvori travertina koji se izvozi u cijeli svijet. Pili se ili reže u podne pločice, prozorske daske, zidne ploče, stepenice i druge oblike, uglavnom za unutarnju upotrebu. Materijal visoke kvalitete ponekad može prihvatiti poliranje. Materijal se može prepoznati po niskoj tvrdoći (3 na Mohsovoj ljestvici), trakastom izgledu i poroznoj teksturi.
Sedra
Sedra je porozni vapnenac proizveden taloženjem kalcijevog karbonata iz voda vrelog izvora ili drugog tijela površinske vode koji ima sposobnost taloženja velikih količina kalcijevog karbonata. Porni prostor u sedri često nastaje kada je biljni materijal zarobljen u taloženju kalcijevog karbonata.
Jedno od najpoznatijih mjesta gdje se sedra aktivno formira je jezero Mono u Nacionalnom parku Yosemite u Kaliforniji. Najspektakularnije karakteristike sedre na jezeru poznate su kao “kule od sedre”. Nastaju međudjelovanjem slatkovodnih izvora i alkalne jezerske vode.
Isparavanje oko rubova jezera pomaže u stvaranju naslaga sedre na nazubljenoj obali i jezera koje je oko 2.5 puta slanije od oceana i vrlo alkalno. Unatoč svom kvrgavom izgledu kao stijena, sedra zapravo ima brojne arhitektonske namjene. Kada se nađe u debelim nakupinama, sedra se može kopati i piliti u blokove i ploče baš kao i svaki drugi dimenzijski kamen. Proizvodi kamen vrlo grubog izgleda.
Vapnenac je igrao veliku ulogu u formiranju hrvatskog reljefa
Vapnenačke su stijene bile posebno važne u razvoju krškoga reljefa u Hrvatskoj. Mnoge naše planine (Kapele, Risnjak, Velebit, Dinara, priobalne dalmatinske planine) i otoci građeni su od vapnenca, i to mezozojske starosti. Zbog svoje šupljikavosti i velike poroznosti vapnenac može upiti veliku količinu vode, što je bitno s obzirom na vodni potencijal kojim hrvatsko krško podzemlje obiluje.