Кальцит - CaCO3 » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Кальцит - CaCO3

10.07.2021

Кристаллография. Триг. с.; 32/m. Кристаллы чрезвычайно разнообразного габитуса и часто очень сложные. Описано более 300 различных форм (рис. 9.3). Три важнейших типа габитусов: 1) призматический, в виде удлиненных или укороченных призм, когда грани призм развиты лучше, а базопинакоид или ромбоэдр образуют головки; 2) ромбоэдрический, когда формы ромбоэдров преобладают, причем форма r, соответствующая элементарной ячейке (спайности), не является распространенной; 3) скалено-эдрический — доминируют грани скаленоэдров, усложненные гранями призмы и ромбоэдра. Наиболее распространен скаленоэдр {2131}. Наблюдались всевозможные комбинации и вариации этих типов габитусов.
Кальцит - CaCO3

Очень распространено двойникование по двойниковой плоскости {0112} (рис. 9.4). Часто образует полисинтетические двойники, которые могут, как в кристаллических известняках, иметь вторичное происхождение. Такое двойникование можно получить искусственно. Часто встречаются двойники с двойниковой плоскостью {0001}. Кальцит обычно встречается в виде кристаллов и грубозернистых агрегатов. Бывает также скрытокристаллическим, землистым и сталактнтовидным.

R3с. Морфология а : с = 1 : 0,855. Структура (гексагональная ячейка) а = 4,99, с = 17,26 А; а : с = 1 : 3,419; Z = 6; (ромбоэдрическая ячейка) а = 6,37, а (угол ромбоэдра 46° 05', Z = 2. d: 3,04 (10), 2,29 (2), 2,10 (2), 1,913 (2), 1,875 (2).

Физические свойства. Спайность по {1011} совершенная (угол спайности 74° 55'). Отдельность вдоль полисинтетических двойников — по {0112}. Tb. 3 — на плоскости спайности, 2,5 — на грани базопинакоида. Уд. вес 2,71. Блеск стеклянный до землистого. Цвет обычно белый, бывает бесцветным, но может иметь и самые разнообразные оттенки — серые, красные, зеленые голубые, желтые; загрязненный бывает коричневым до черного. Прозрачен до просвечивающего. Химически чистая и оптически прозрачная разновидность названа исландским шпатом, так как была найдена в Исландии. Оптически отрицательный: No = 1,658, Ne = 1,486.

Состав и структура. Большинство кальцитов имеют тенденцию очень близко соответствовать чистому CaCO3 с содержанием CaO 56,0 % и CO2 44,0 %. Ca может замещаться Mn2+, Fe2+ и Mg2+ от кальцита до родохрозита, MnCO3, при температурах выше 550 C существует непрерывный изоморфный ряд; изменение состава в ряде кальцит — сидерит FeCO3 ограничивается 5 вес. % FeO в кальците. Некоторые кальциты неорганического происхождения могут содержать до 2 вес. % MgO. Кальцит, образующий твердый скелет живых организмов, может содержать от 2 до 16 мол. % MgCO3. На рис. 9.5 показаны области существования твердых растворов в системе CaO—MgO—FeO—CO2. Структура кальцита показана на рис. 9.2, а и описана на с. 408.

Диагностические признаки. Неплавок. В холодной разбавленной HCl растворяется со вскипанием, чем отличается от доломита. От арагонита отличается меньшим удельным весом и ромбоэдрической спайностью.

Нахождение. Породообразующий минерал — один из наиболее распространенных минералов. Встречается в составе мощных осадочных толщ как преобладающий минерал; из него полностью состоят известняки, а также их метаморфизованная кристаллическая разновидность — мраморы. Тонкозернистым дисперсным осадком карбоната кальция является мел Кальцит является важной составной частью известковых мергелей и песчаников. Как известно, известняки в значительной мере образуются при осаждении на морском дне мощных толщ известкового материала в форме раковин и скелетов морских животных. Меньшая часть этих пород образуется путем прямого химического осаждения карбоната кальция.

Минерал, образующийся в пещерах.

Из вод, содержащих карбонат кальция в растворенном состоянии, в известковых пещерах кальцит часто отлагается в виде сталактитов, сталагмитов и крустификационных форм.

Такие образования, полупрозрачные, нежного желтоватого тона, бывают очень красивы.

Вокруг выходов горячих и холодных известковых источников образуются ячеистые разности кальцита, известные под названием травертина, или «известкового туфа». Из всех образований подобного происхождения наиболее живописны отложения Мамонтова источника в Йеллоустоунском национальном парке. Для декоративных целей хорошим материалом является мраморный оникс — полосчатый кальцит и (или) арагонит. Поскольку большая часть этого материала происходит из Байя Калифорния (Мексика), его называют также мексиканским ониксом.

Окремненные кальциты. В кристаллах кальцита могут быть включены значительные количества кварцевого песка (до 60 %). Такие образования называют «кристаллами песчаника». Находки их известны вблизи Фонтенбло (Франция, известняк Фонтенбло) и в Бэд Ленде (Южная Дакота).

Кальцит встречается как первичный минерал в некоторых изверженных породах, таких как карбонатиты и нефелиновые сиениты. Он является поздним продуктом кристаллизации в лавовых пустотах. Это обычный минерал гидротермальных жил с сульфидным оруденением. Совершенно невозможно подробно рассмотреть все важные местонахождения этих разнообразных форм кальцита. Некоторыми наиболее знаменитыми местонахождениями, где кальцит встречается в форме хорошо образованных кристаллов, являются: Андреасберг в горах Гарца; месторождения в Саксонии, в Камберленде (рис. 9.6), Дербишире, Дареме, Корнуолле и Ланкашире в Англии; в Исландии; в Гуанахуато в Мексике. В США это Джоплин (штат Миссури), район озер Верхнее и Росси (штат Нью-Йорк).

Применение. Важнейшая область применения кальцита — производство цемента и извести для бетонов. Известняк является главным исходным веществом для получения путем отжига при 900 °C негашеной извести CaO по реакции: CaCO3 —> CaO + CO2. Смешивание CaO с водой дает один или несколько СаО-гидратов (гашеная известь) и ведет к вспучиванию и к выделению большого количества тепла, после чего наступает затвердение или, как чаще говорят, «схватывание». Негашеная известь, смешанная с песком, представляет собой обычный бетон. Большое количество известняка используется для производства цементов. Наиболее широко производится один из видов, так называемый портландцемент. Он состоит из 75 % карбоната кальция (известняка), а остальная часть — существенно кремнеземистая или глиноземистая. В небольшом количестве присутствуют также карбонат магния и окись железа. В известняках, которые называют цементной породой, сразу содержатся в правильной пропорции примеси окиси кремния и алюминия. К другим известнякам эти окислы добавляются в виде глины или сланца, перед «спеканием». Когда к цементу добавляется вода, образуются водные силикаты или алюминаты кальция.

Известняк является важным сырьем для химической промышленности. Он используется для улучшения качества почв, отбеливания и покрытия стен, в качестве флюса (для выплавки из руд различных металлов), составной части бетона и бутового камня, а также в литографии.

Некоторые разновидности кальцита используются в строительстве: блоки известняка и мрамора — как конструктивные и декоративные детали, полированные блоки травертина и мексиканского оникса — в качестве орнаментальных камней для интерьеров. Главным поставщиком строительных известняков в США является штат Индиана с наиболее крупными карьерами в округах Лоренс и Монро. Многие правительственные здания в Вашингтоне построены из известняка. Самые крупные мраморные карьеры находятся в штатах Вермонт, Нью-Йорк, Джорджия и Теннесси.

Ценным материалом для изготовления различных оптических приборов является исландский шпат; наиболее известно его применение в форме призмы Николя, поляризующей свет (до введения в обиход поляроидных пленок).

Название. От латинского слова «calx», означающего «гашеная известь».

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: