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方解石(Calcite)

Release date:2017-07-22  Browse times:1286
 Ca[CO3

【化学组成】常含Mn、Fe、Zn、Mg、Pb、Sr、Ba、Co、TR等类质同像替代物;当它们达一定的量时,可形成方解石方解石、方解石、方解石等变种。此外,晶体中还常见水镁石、白云石、铁的氢氧化物及氧化物、硫化物、石英等机械混入物。

【晶体结构】三方晶系;360截图20170722102017588菱面体晶胞:arh=0.637nm,α=46°07′;Z=2;如果转换成六方(双重体心)格子,则:ah=0.499nm,ch=1.706nm;Z=6。方解石型结构见矿物学第22章概述部分。
【形态】常见完好晶体。形态多种多样,不同聚形达600种以上。主要呈平行[0001]发育的柱状及平行{0001}发育的板状和各种状态的菱面体或复三方偏三角面体(图H-1)。方解石常依(0001)形成接触双晶,更常依(012)形成聚片双晶,这一聚片双晶纹在解理面上的方位与白云石不同(图H-2),在自然界,这种聚片双晶的出现,可用以说明方解石形成后,曾遭受地质应力的作用。

图片57 

图H-1方解石的晶体和双晶

(引自潘兆橹,1993)

平行双面:c{0001};六方柱:m{100};菱面体:r{101},e{012};复三方偏三角面体:v{2141}

图片58 

图H-2方解石和白云石的聚片双晶在菱面体解理面上的表现对比

(引自潘兆橹,1993)

(a)方解石平行(0112)的聚片双晶,(b)白云石平行(0221)的聚片双晶

图片59 

图H-3方解石晶簇

方解石的集合体形态也是多种多样的。由片状(板状)或纤维状的方解石,呈平行或近似平行的连生体,分别称为层解石和纤维方解石。还有致密块状(石灰岩),粒状(大理岩),土状(白垩),多孔状(石灰华),钟乳状(石钟乳)和鲕状、豆状、结核状、葡萄状、被膜状及晶簇状等(图H-3)。方解石的晶体形态与形成条件有关。随着形成时温度的降低,其晶形有从板状、钝角菱面体为主的晶形向复三方偏三角面体、六方柱为主及锐角菱面体晶形演化的趋势(图H-4)

图片60 

图H-4方解石形态随温度的变化

(引自潘兆橹,1993)

【物理性质】无色或白色,有时被Fe、Mn、Cu等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色。无色透明的方解石称为冰洲石(icespar)。解理{101}完全;在应力影响下,沿{012}聚片双晶方向滑移成裂开。硬度3。相对密度2.6~2.9。某些方解石具发旋旋光性。

【成因及产状】方解石是分布最广的矿物之一,具有各种不同的成因类型。主要为:①沉积型,海水中的CaCO3达到过饱和时,可沉积形成大量的石灰岩、鲕状灰岩等;②热液型,常见于中、低温热液矿床中,呈脉状或见于空洞里,具良好的晶形;③岩浆型,方解石为岩浆成因的碳酸岩和碳酸盐熔岩中的主要造岩矿物,常与白云岩云母等共生;④风化型,石灰岩、大理岩在风化过程中地下水溶解易形成重碳酸钙Ca(HCO3)进入溶液,当压力减小或蒸发时,使大量CO2的逸出,碳酸钙可再沉淀下来,形成钟乳石、石笋、石柱等。其反应式:Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2

【鉴定特征】晶形,{012}聚片双晶,{101}三组完全解理,硬度较小,相对密度较小。加HCl急剧起泡。灼热后的方解石碎块置于石蕊试纸上呈碱性反应。有钙的焰色反应(橘黄色)。

【主要用途】由方解石组成的石灰岩、大理岩、白垩等岩石,广泛地应用于化工、冶金、建筑等工业部门,例如用于烧石灰、制水泥等。美丽的大理岩可作建筑装饰材料。纯度高的石灰岩是塑料、尼龙的重要原料。由于冰洲石具有极强的双折射率和偏旋旋光性能,被广泛地应用于光学领域里,如偏光显微镜的棱镜、偏光仪、光度计等。

 
 
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