Кальцит

Кальцит Группа кальцита

кальцит , минерал кальцита

Кристаллическая структура кальцита (а) и арагонита (б). Вверху — разреженные модели, внизу —плотнейшая

К группе кальцита относятся очень распространенные минералы, образующие изодиморфный ряд кальцита — арагонита. Кристаллизация в структуре кальцита или арагонита определяется размером катиона. Если размер катиона превышает 1,1 А, минерал кристаллизуется в структуре арагонита. Если же радиус катиона меньше чем 1 А, то получаем структуру кальцита. Ca[CO3](RCa2+ = 1,04 А) занимает промежуточное положение. Эта группа является важной в минералогии, ее главный представитель — кальцит — один из наиболее распространенных и наиболее изученных минералов.

Все минералы группы кальцита кристаллизуются в дитри-гонально-скаленоэдрическом виде симметрии тригональной сингонииD3d— 3m(L633L23PC). Кристаллическая структура описываемых минералов (рис.) легко выводится из структуры типа хлористого натрия. Если ионы натрия и хлора в структуре хлористого натрия соответственно заменить ионами кальция и карбонатными ионами, а затем сжать кубическую структуру вдоль одной из тройных осей, то возникает структура кальцита. Плоскости всех групп СO3 параллельны между собой и перпендикулярны к тройной оси симметрии ромбоэдрической ячейки. В структуре кальцита каждый ион кальция окружен несколько искаженным октаэдром из шести соседних ионов кислорода.

Ионы кислорода связаны с двумя ионами кальция и атомом углерода в центре карбонатной группы. Таким образом, упаковка ионов в кальците соответствует несколько искаженной плотнейшей кубической упаковке. Среди минералов группы кальцита очень распространена способность к образованию изоморфных смесей. Это особенно касается Mg, Zn и Fe2+, которые часто замещают друг друга. Непрерывный ряд изоморфных смесей образуют также карбонаты Fe2+ и Мn2+. Все минералы ряда кальцита, за исключением родохрозита, имеющего розовый цвет, бесцветны или сероватые и только изредка окрашены в различные светлые оттенки, главным образом за счет примесей. Они имеют белую или бесцветную черту, стеклянный, иногда перламутровый блеск. Для этих минералов характерны совершенная спайность по ромбоэдру, невысокая твердость (от 3 до 5), хрупкость и сравнительно небольшая плотность (от 2,6 до 3,9).

Кривые нагревания минералов ряда кальцита являются довольно характерными (рис. 2) и имеют диагностическое значение. Большинство из этих минералов образуется преимущественно в экзогенных условиях (в водных водоемах и коре выветривания), значительно реже они встречаются как гидротермальные образования в сульфидных жилах.

Кальцит — Са[СО3]. Название происходит от лат. слова кальке— известь. Синоним — известковый шпат.

Химический состав . Кальцит часто содержит примеси Mg, Fe, Мn, иногда Zn, Sr.

Агрегаты и габитус. Кальцит обычно образует зернистые и плотные скопления, а также друзы, жеоды и различные натечные формы. Он относится к минералам с четко выраженной кристаллографической индивидуальностью. Часто наблюдаются хорошо образованные кристаллы различных габитусов — скаленоэдрического, пинакоидального, призматического и ромбоэдрического (рис. 3). Кристаллы скаленоэдрического габитуса отличаются хорошо развитыми гранями скаленоэдра {2131}, к которым часто присоединяется ромбоэдр {1011}. Пинакоидальный (таблитчатый) габитус возникает в тех случаях, когда главной формой является пинакоид {0001}, а грани ромбоэдра {1012} и призмы {1010} имеют подчиненное значение.

Кристаллы призматического габитуса вытянуты по оси третьего порядка и характеризуются развитием плоскостей гексагональной призмы {1010}, заканчивающихся плоскостью пинакоида {0001} или чаще гранями ромбоэдра {1012}. Иногда призматические кристаллы не вытянуты по тройной оси, а, наоборот, укорочены. Особенно часто это наблюдается при комбинации призмы {1010} и ромбоэдра {1012}. Кристаллы ромбоэдрического габитуса встречаются сравнительно редко.

Кристаллы кальцита могут иметь плоскоромбоэдрический габитус с развитием тупого ромбоэдра {1012}, остроромбоэдрический — с развитием ромбоэдра {4041} и ромбоэдрический — с развитием основного ромбоэдра {1011}. Часто наблюдаются двойники кальцита, в частности двойники по плоскости тупого ромбоэдра {1012}. Они легко возникают, если надавить лезвием ножа на одно из двух ребер, лежащих в плоскости симметрии выколотого по спайности ромбоэдра кальцита, в перпендикулярной к ребру плоскости. Образование таких двойников объясняют механическим воздействием и называют их двойниками скольжения . Известны также двойники кальцита по кальци-товому закону с плоскостью срастания (0001) (рис. 4). Двойники часто имеют полисинтетический характер, что особенно четко обнаруживается под микроскопом. Встречаются параллельные срастания кальцита с кварцем, доломитом и другими карбонатами.

Рис. 2. Кривые нагревания минералов группы кальцита: 1 — кальцит. 2 — магнезит, 3 — сидерит, 4 — родохрозит, 5 — смитсонит

Выделяют несколько разностей кальцита: 1) исландский шпат — бесцветный прозрачный кальцит; 2) волокнистый кальцит (атласный шпат, папиршпат) — тонковолокнистая разность, состоящая из тонких кристаллов, развивающихся по пинакоиду (0001); 3) жилковатый кальцит — тонкожилковатая разность с перламутровым блеском; 4) кальцитовые ониксы — массивные натечные, иногда зонально-полосчатые кальциты; 5) мучнистый кальцит — глиноподобная разность в виде отдельных мелких кристалликов; 6) иматровы камни — мергелистые конкреции; 7) люблинит — плесневидные и войлокоподобные пленки, состоящие из иглоподобных ромбоэдрических кристаллов.

Особый интерес представляет песчанистый кальцит (фонтенбловские песчаники), сложенный кристаллами кальцита, пронизанными мелкими песчинками, количество которых достигает 2/3 веса всего кристалла. Кальцит входит в состав многих горных пород: мраморов, известняков, мела, литографского камня, известкового туфа, оолитового известняка.

Физические свойства. Кальцит бесцветный или молочно-белый, иногда окрашен примесями в различные светлые тона. Спайность совершенная по (1011).

Кальцит , минерал кальцита

Габитус кристаллов кальцита

При сжатии , сопровождающемся двойникованием, кальцит электризуется. Образцы из некоторых месторождений люминес-цируют белым и оранжевым цветом.

Диагностические признаки кальцита — ромбоэдрическая совершенная спайность, легкая растворимость в НСl (бурное выделение СO2).

 

Главные линии на рентгенограммах: 3,029′; 1,869; 1,044. Легко растворяется даже в разбавленной НСl. П. п. т. не плавится, растрескивается и разлагается на СO2 и СаО, ярко светится и окрашивает пламя в оранжевый цвет.

Отличие о т сходных минералов. Кальцит похож на доломит, однако доломит в разбавленной НСl на холоде не шипит; кроме того, порошок кальцита, смешанный с 10-процентным раствором хлорного железа, при взбалтывании на холоде выделяет СO2 и окрашивается в темный красно-бурый цвет, а потом переходит в студенистую массу (доломит такой реакции не дает). От похожего на него арагонита кальцит отличается формой кристаллов, а также реакцией Мейгена (при кипячении в растворе Co(NU3)2 порошок арагонита быстро окрашивается в лиловый цвет, калы же приобретает синеватый или зеленоватый цвет только при длительном кипячении).

Кальцит , минерал кальцита

Двойники кристаллов кальцита

Искусственное получение. Кальцит получен осаждением из бикарбонатных растворов при температуре ниже 30° С.

Образование и месторождения. Кальцит возникает экзогенным путем, выделяясь из холодных вод в жилах, жеодах, карстовых пещерах, среди осадочных пород или в результате биохимических процессов за счет отмирания низших организмов, строящих свои скелеты из углекислого кальция. Значительное количество кальцита выделяется из горячих вод в гидротермальных жилах с сульфидами, а также в миндалинах эффузивных пород вместе с цеолитами, халцедоном, кварцем и баритом. Мраморы образуются путем метаморфизации известняков. Месторождения кальцита многочисленны. Крупнейшие месторождения исландского шпата известны в пустотах базальтов в Исландии (здесь найден ромбоэдрический кристалл размером 600 х 200 см), в Восточной Сибири (по р. Нижней Тунгуске), в Киргизии, на Украине (в районе Кара-Дага в Крыму).

Значительные толщи мела приурочены к отложениям меловой системы (верхний и средний отделы). В России мощные отложения мела находятся во многих местах, например вблизи г. Белгорода, в Донбассе (около Сла-вянска и Краматорска) и в Тернопольской области (Кременец). Мраморы широко распространены в Альпах (месторождение Каррара с его знаменитыми белыми мраморами), в Карелии, на Урале, на Украине (в Донбассе, на Волыни — Козиевка, а также в Закарпатье и в Крыму). Песчанистые кальциты (фонтенбловские песчаники) известны в Фонтенбло в Парижском бассейне и на Украине в Ровенской и Тернопольской областях. Гигантские кристаллы кальцита весом свыше 25 т были добыты в Ицеберге (Нью-Мексико, США).

Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности кальцит неустойчив, растворяется и замещается другими минералами. По кальциту образуют псевдоморфозы кварц, халцедон, опал, бурые железняки, пиролюзит, значительно реже — разные карбонаты. Известны псевдоморфозы кальцита по арагониту, гипсу, бариту, флюориту целестину, сере, кварцу.

Практическое значение. Кальцит имеет большое значение как строительный материал, используется в качестве флюса в металлургической промышленности. Прозрачные разности кальцита (исландский шпат) используются для изготовления николей поляризационных микроскопов.

Вы читаете, статья на тему Кальцит

Добавить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>