Кальцит (от латинского "calx") - известь. Кальцит - породообразующий камень, результат многовекового осадочного генезиса. Основная масса кальцитов образовалась в процессе испарения растворов, насыщенных кальцием. Незначительная часть имеет метаморфическое и магматическое происхождение. Обычно минерал формирует кристаллические сростки и друзы различного объема, в пещерах кальциты образуют кустистые агрегаты - сталактиты и сталагмиты. Форма кристаллов весьма разнообразна: пирамидальная, сферическая, пластинчатая. Зернистые агрегаты слагают гидротермальные жилы, мраморные толщи и тела карбонатитов. По химическому составу - карбонат кальция.
Цена кальцита
Небольшой кристалл натурального кальцита (по диагонали 5-6 см) обойдется в 5-7 долларов, цена друзы из нескольких прозрачных кристаллов составляет около 60 долларов.Физико-химические свойства кальцита
- Химическая формула - CaCO3.
- Цвет - бесцветный, белый, серый, зеленоватый, буроватый, светло-желтый, розовый.
- Сингония - тригональная.
- Твердость - 3 по шкале Мооса.
- Плотность - 2,7 г на см3.
- Излом - ступенчатый.
Разновидности кальцита
В природе существует огромное количество разновидностей кальцитов. Так, плотные массы минерала известны как мрамор, мягкие образуют мел, группа кальцитов, сформировавшихся с помощью водорослей, зовется травертинами. К кальцитам относится и распространенный отделочный материал - мраморный оникс. По окраске он напоминает агат: чередуются полосы различных оттенков.
Прозрачные кристаллы именуются оптическими кальцитами. Своим названием они обязаны уникальному физическому свойству - двойному лучепреломлению. Если посмотреть на предмет сквозь такой камень, изображение получится раздвоенным. Впервые оптический кальцит был найден в Исландии, поэтому второе его имя - исландский шпат.
Кальциты черного цвета относятся к группе антраконитов. Нехарактерный для этого минерала цвет вызван повышенным содержанием битумов. Классифицируют кальциты и в зависимости от особенностей химического состава, когда кальций частично может замещаться различными примесями: марганцем, цинком, железом, кобальтом. К названию минерала в таком случае добавляется приставка, обозначающая примесь: марганокальцит, цинкокальцит, феррокалыдит и прочие.
Обработка и использование
Прозрачные и полупрозрачные кальциты используются как элемент интерьера. Отдельные кристаллы и разного размера друзы обычно дополнительно не обрабатываются, а только очищаются и иногда шлифуются. Вставки из кальцитов в украшениях, вероятно, пользовались бы спросом, но низкая делает применение его в ювелирной отрасли невозможным.Мягкие разновидности минерала - известняк и мрамор - популярные материалы в строительстве и отделочных работах. Из них изготавливают, как несущие конструкции зданий, так и элементы декора.
В химии кальцит используют для производства ангидрита углерода, каустической соды и хлорида кальция. В металлургии применяют в качестве плавня, измельченный минерал входит в состав лаков, резины и бумаги. Исландские шпаты незаменимы в оптике, однако в последнее время их потеснили синтетические материалы.
Месторождения кальцита
Кальциты на поверхности земли встречаются повсеместно. Значительными запасами известкового шпата обладают США, Италия, Греция и Мексика. На территории СНГ его добывают в России (Урал, Забайкалье) и Украине (Донбасс).Магические свойства кальцита
Кальцит помогает своему владельцу раскрыть экстраординарные способности - яснослышание, ясновидение, яснообоняние. Специалисты утверждают, что даже просто ношение минерала расширяет сознание человека, дает ему возможность предвидеть последствия новых начинаний, новых знакомств, позволяет постичь истинное отношение к владельцу камня других людей.
Кальцит очень привязывается к своему владельцу, и если человек теряет или дарит его, он на долгое время блокирует свои магические способности и отказывается служить новому владельцу. Этот камень можно только передавать по наследству. Причем наследодатель должен подготовить кальцит к грядущей перемене - он должен "познакомить" камень с будущим владельцем. После этого новый владелец камня должен подержать кальцит под струей проточной воды (чтобы смыть связь камня с предыдущим владельцем) и, сосредоточившись на минерале, установить с ним контакт.
Если у человека нет желания раскрыть свои экстраординарные способности, медитация не нужна - связь установится после недели постоянного ношения камня.
В качестве талисмана кальцит является прекрасным помощником бизнесменам, экономистам, финансистам, юристам и врачам. Он делает их дальновидными и бережет от профессиональных ошибок. Астрологи советуют иметь изделия из кальцита автолюбителям и профессиональным шоферам, поскольку считается, что камень способен уберечь владельца от трудностей пути, в частности от аварий.
Лечебные свойства
В народной медицине бытует мнение, что кальцит способен облегчать протекание заболеваний органов пищеварения. Воздействие минерала на больной орган зависит от цвета камня. Например, кальцит оранжевого цвета улучшает пищеварение, помогает при патологии селезенки. Красный кальцит помогает при кишечных заболеваниях. Желтый кальцит облегчает боли в почках. Бусы из кальцита, оправленные в серебро, помогают при простудных заболеваниях. Литотерапевты предполагают, что кулоны из кальцита, а также кольца, носимые на мизинце правой руки, помогают при сердечных заболеваниях. Кальцит влияет на теменную чакру.Гороскоп
Астрологи утверждают, что кальцит можно носить людям, родившимся под любым знаком зодиака, кроме Скорпиона. Последним он откажется служить, поскольку Скорпионы по своей природе склонны к занятиям черной магией, а кальцит - магический камень светлых сил.История
Египетские пирамиды, Вавилонская башня и колонны Парфенона - все они возведены из одинакового материала. Известковый шпат, или кальцит, уступает в распространенности на земле только кварцам и шпатам полевым. Неудивительно, что этот минерал издавна пользуется огромной популярностью.
Слово "кальцит" известно с середины XIX в. Однако назвать его широко употребляемым сложно. Большинство людей не представляют, какое количество окружающих нас материалов относится к этому минералу. Из кальцитов строят дома, вырезают скульптуры и даже производят пищевые добавки.
Одно из величайших на планете природных сооружений - Большой Барьерный риф у побережья Австралии - состоит из кальцита. Протяженность его около 2 тыс. км.
Соотношение между массой кальцитов на земле и покрываемой ими поверхностью - 1 к 10: весовая доля минерала в земной коре не превышает 4 %, при этом занимаемая площадь равна приблизительно 40 %.
Кальцит - минерал из группы карбонатов, одна из природных форм карбоната кальция. Название предложено Гайдингером в 1845 году. Синонимы: Андродамас, известковый шпат, пушечный шпат, рейхит. Данный химический состав в природе триморфен, встречаясь помимо минерала кальцит в виде минералов арагонит и фатерит (vaterite). Образует изоморфный ряд с родохрозитом.
Химический состав - содержание (в %): СаО - 56; СО; -44; отмечаются примеси железа, марганца, стронция и др.
Разновидности минерала
- Антраконит (anthraconite) - разновидность минерала, содержащая включения битумов с характерной черной окраской.
- Аргентин (argentine) - пластинчатая разновидность кальцита с серебристым блеском.
- Барикальцит (baricalcite) - барийсодержащая разновидность.
- Брюерит (bruyerite) - разновидность кальцита, встречается в виде конкреций, характерен черный цвет. Названа по месту находки во Франции, Брюер.
- Вонючий шпат - разновидность кальцита с включениями пузырьков сероводорода.
- Исландский шпат - водяно-прозрачная разновидность минерала кальцит с сильным эффектом двупреломления.
- Кобальтовый кальцит (сobaltoan сalcite) - разновидность минерала кальцит, содержащая в составе Co2+.
- Крылья ангела (angels wing) - разновидность минерала кальцит, определяемая формой и цветом кристаллов минерала. Крылья ангела представляют собой тонкие, белые таблитчатые кристаллы кальцита, сросшиеся и, тем самым, напоминающие крылья, якобы ангелов.
- Симбирцит - разновидность кальцита, крупные проявления которой были известны лишь в Симбирской губернии (ныне Ульяновская область) России.
Свойства
В чистом виде кальцит белый или бесцветный, прозрачный (исландский шпат) или просвечивающий, - в зависимости от степени совершенства кристаллической структуры. Примеси окрашивают его в разные цвета. Никель окрашивает в зеленый; кобальтовые, магранцевые кальциты - розовые. Тонкодисперсный пирит окрашивает в синеватый и зеленоватый цвет. Кальцит с примесью железа - желтоватый, буроватый, красно-коричневый; с примесью хлорита - зеленый. Углистое вещество часто примдает кальциту неравномерную чёрную окраску. Известны кристаллы с многочисленными включениями битуминозного вещества, они имеют желтый или бурый цвет.
Bскипает при взаимодействии с разбавленной HCl. Прозрачные кристаллы обладают двупреломлением света, особо хорошо наблюдаемым сквозь поверхности спайности в ромбоэдрических выколках или толстых прозрачных пластинах.
Прозрачные ромбоэдрические кристаллы или выколки по спайности с выраженным двупреломлением называют "исландский шпат".
Часто слагает мономинеральные мелко- и крупнозернистые жилы в осадочных и метаморфических толщах, образует зернистые конкреции, жеоды. Также агрегаты в виде кристаллических сростков, друз, щёток, параллельно-шестоватых прожилков ("атласный шпат"). В карстовых пещерах - в виде сталактитов, сталагмитов, и во множестве иных экзотических форм (кристалликтиты и кораллиты, геликтиты, забереги и др). Кроме того - сплошные массы, зернистые агрегаты, корки, налёты.
Кальцит слагает горную породу мрамор, является главной составной частью известняков и мергелей. Часто образует псевдоморфозы по органическим остаткам, замещает раковины древних моллюсков и кораллы ("окаменелости"). Нередко сам замещается другими минералами; обычны псевдоморфозы по кальциту кварца и халцедона, а также ряда рудных минералов.
Диагностические признаки
Определить кальцит относительно легко: его отличительные свойства - спайность по основному ромбоэдру и низкая твёрдость. Характерна реакция с HCl, - взаимодействует с бурным вскипанием и растворяется по реакции: CaCO3 + 2HCL → CaCl2 + H2O + CO2
Происхождение
Минерал формируется в условиях магматического процесса минералообразования в кальцитовых карбонатитах; при гидротермальном низко- и среднетемпературном процессе; в результате регионального, контактового метаморфизма (образование мраморов и кальцифиров); в экзогенных условиях при осадочном хемогенном (известнняки, мергели) и биогенном (мел) процессе образования; в результате осаждения из минерализованных источников (травертины); возможно образование кальцита в корах выветривания и зонах окисления рудных месторождений.
Относительно устойчив в поверхностных условиях, медленно растворяется в воде. При метаморфизме в присутствии SiO2 переходит в волластонит.
Типичный минерал низкотемпературных гидротермальных жил и зоны гипергенеза. Исключительно широко распространен на поверхности Земли, во многих случаях являясь породообразующим минералом. Кальцитом сложены известняки, мергели, карбонатиты. Кальцит - самый распространенный биоминерал: он участвует в строении очень многих живых организмов, в составе раковин и костей. Кальцит легко выщелачивается водами, богатыми углекислотой. Благодаря этому его свойству в районах залегания известняков развивается карст и образуются карстовые пещеры.
Месторождения
Это распространенный породообразующий минерал, широко известен в России (Осколь, Белгородская область; Михайловское, Курская область; Подольск, Московская область; Воронежская область; Юлия Свинцова, Хакасия; Татарский массив, Красноярский край; Забайкальский край; Слюдянка, Тажеранский массив, Коршуновское, Иркутская область; Мурунский массив, Томторский массив, Якутия; Краснодарский край; Ленинградская область; Белореченское, Адыгея; Карелия; Коми; Хибинский, Ковдорский, Ловозерский массив, Кольский полуостров; р. Китой, Восточные саяны; Баженовское, Свердловская область); Англии (Alston Moor, Egremont; Frizington, Cumbria; Weardale, Durham; at Liskeard, Cornwall); Германии (St. Andreasberg, Harz Mountains; Freiberg, Saxony); Мексике (Santa Eulalia; Areponapuchic Canyon, Chihuahua; Guanajuato; Charcas, San Luis Potosi); Румынии (Herja, Baia Mare district); США, штат Аризона (Bisbee, Cochise Co.), Канзас (Galena, Cherokee Co.), Мичиган (Hancock, Houghton Co.; Phoenix mine, Keeweenaw Co.), Оклахома (Picher, Ottawa Co.); , Нью-Йорк (Rossie и Balmat, St. Lawrence Co.).
Применение
Плотные известняки применяются как строительный материал, являются исходным материалом для получения синтетической резины, пластиков и другой продукции, используются в качестве флюса в черной металлургии для получения извести (известкование почв), как скульптурный мрамор и т. д. Рыхлые землистые известняки используются как писчий мел, для изготовления зубного порошка, краски, наполнителя для красок и т. д. Водяно-лрозрачный, очень ценный двупреломляющий исландский шпат находит применение при изготовлении оптических поляризационных приборов. Мраморный оникс - недорогой, но красивый поделочный камень.
Свойства минерала
- Происхождение названия: от латинского calx - известь
- Год открытия: известен с древних времён
- Термические свойства: При нагревании до 470 °C или при повышенном давлении превращается в арагонит. При дальнейшем нагревании кальцит разлагается с образованием углекислого газа и извести.
- Люминесценция: Может наблюдаться флюоресценция разных цветов под LW UV, SW UV, катодными лучами
- IMA статус: действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
- Типичные примеси: Mn,Fe,Zn,Co,Ba,Sr,Pb,Mg,Cu,Al,Ni,V,Cr,Mo
- Strunz (8-ое издание): 5/B.02-20
- Hey"s CIM Ref.: 11.4.1
- Dana (7-ое издание): 14.1.1.1
- Dana (8-ое издание): 14.1.1.1
- Молекулярный вес: 100.09
- Параметры ячейки: a = 4.9896(2) Å, c = 17.061(11) Å
- Отношение: a:c = 1: 3.419
- Число формульных единиц (Z): 6
- Объем элементарной ячейки: V 367.85 ų
- Точечная группа: 3m (3 2/m) - Hexagonal Scalenohedral
- Пространственная группа: R3c (R3 2/c)
- Отдельность: двойники срастания и полисинтетические двойники по {0112} и {0001}
- Плотность (расчетная): 2.711
- Плотность (измеренная): 2,6-2,8
- Показатели преломления: nω = 1.640 - 1.660 nε = 1.486
- Максимальное двулучепреломление: δ = 0.154 - 0.174
- Тип: одноосный (-)
- Оптический рельеф: низкий, обладает заметной псевдоабсорбцией, от низкого отрицательного до среднего положительного
- Форма выделения: черезвычайно разнообразна. Таблитчатые, изометрические, удлиненные до игольчатых кристаллы, разнообразные двойники, сталактиты, конкреции, зернистые агрегаты, псевдоморфозы
- Классы по систематике СССР: Карбонаты
- Классы по IMA: Карбонаты
- Химическая формула: СаСО 3
- Сингония: тригональная
- Цвет: Бесцветный, белый с различными оттенками: розовым (Mn), желтоватым (Fe), голубоватым, зеленоватым, яблочно-зеленым (Ni).Аллохроматическая окраска: чёрный (органика), красный (гематит), жёлтый (гидрогётит).
- Цвет черты: белый
- Блеск: стеклянный матовый перламутровый
- Прозрачность: прозрачный полупрозрачный просвечивает
- Спайность: совершенная по {1011}
- Излом: неровный ступенчатый
- Твердость: 3
- Хрупкость: Да
- Литература: Андрусенко Н. И. Минералогия и генезис исландского шпата Сибирской платформы. М., Наука, 1971, 228 с. Пономаренко В.В. Кальцит Дальнегорска: обзор находок за 2003-2008 годы. - В мире минералов. Минералогический альманах, т.14, вып.1, 2009, с.41-54. br Лебедев Л.М., Степанов В.И. Никельсодержащий кальцит из подольска // Труды Минералогического музея АН СССР, 1955, вып. 7, 158-161
- Дополнительно:
Фото минерала
Самый распространённый породообразующий минерал кальцит представляет собой углекислую соль извести кристаллической структуры. Имеет английское название calcite, которое утверждено международной минералогической ассоциацией.
Существует множество разновидностей кальцита. Камни отличаются формой, оттенком и размером.
Природные месторождения
С латыни название камня переводится как «известь». Кальций и углекислый газ составляют тело кальцита, формула его CaCO3. Он относится к группе карбонатов. Используется человечеством с давних времён. На его ценность обратили внимание только в XVII веке, когда были открыты зарождения исландского шпата. Вплоть до середины XIX века минерал имел название известкового шпата, так как применялся для получения извести.
Чаще кристаллы имеют скаленоэдрическую, ромбоэдрическую, пластинчатую или призматическую форму. Минерал принадлежит к тригональной сингонии. Прозрачные элементы образуют срастания. В карстовых пещерах они имеют форму натёчных образований. Это сталактиты, сталагнаты, геликтиты и другие. Скопление может представлять собой также сплошную массу, корку или зернистую структуру.
Из-за воздействия высоких температур и давления кальцит образует мрамор, горную породу. А также входит в состав известняка. Так как минерал легко выщелачивается водами, в местах зарождения известняковых пород образуются пещеры.
Практическую ценность и популярность имеют месторождения вулканического характера, связанные с базальтами, андезитами, долеритами. А также зарождения в осадочных породах карбонатной группы. Это известняки, мрамор, мергели.
Добыча минерала происходит во многих странах . В России крупные месторождения находятся в Забайкалье, Приморье и Урале. Исландия знаменита крупнейшими залежами кристаллов, имеющих длину до 6 метров. А также кальцит добывается в США, Марокко, Намибии, Конго, Украине.
Большинство планктона, обитающего в мировом океане, имеют кальциевый скелет. Их отмирание приводит к образованию слоя карбонатных илов, которые на протяжении многих десятилетий преобразуются в залежи известняка. Основой его является кальцит осадочного происхождения на 95%.
Характеристика камня
Химические и физические свойства минерала позволяют определить его подлинность. Его отличает двупреломление света. Если смотреть сквозь него, то изображение будет двоиться. Есть и другие признаки:
Многообразие форм
Кальцит отличается огромным разнообразием форм. Состав любого вида идентичен, различаясь сторонними примесями. По характеру образований минерал имеет такие названия:
Люди дают множество имён этому камню благодаря многообразию его форм. Камни, отличающиеся лепестковыми отростками, называют «каменным цветком». А при схожести с розой именуют «каменной розой».
«Бумажным шпатом» называют тончайшие пластины кальцита. А минералы с блестящей поверхностью имеют название «небесный камень».
Исландский шпат иногда называют «солнечным камнем» благодаря его уникальной кристаллической структуре, способной поляризовать свет.
Встречаются и такие названия, как «белый клык», «бабочка», «крыло ангела».
Волшебство цвета
Наиболее часто встречаются бесцветные варианты камня или с нежным оттенком. В зависимости от содержащихся примесей минерал приобретает различные цветовые нюансы и переливы:
- Красный цвет придаёт примесь киноваря.
- Розовый оттенок придаёт кобальт и марганец.
- Присутствие карбонатов меди подарят минералу зелёные и синие оттенки.
- Железо в составе камня сделает его жёлтого или бурого цвета.
- Наиболее редко встречаются лиловые и малиновые оттенки.
Практическая польза
В ювелирном деле прозрачные кристаллы используются крайне редко, так как они с лёгкостью царапаются. Но, например, в США имеют спрос оранжево-жёлтый и голубой оттенки минерала.
Кальцит применение находит в следующих областях:
Кальцит ввиду своей мягкости требует особого ухода. Им не украшают кольца или брелоки. Зато подвески или серьги станут достойным украшением.
Значение в астрологии и медицине
В астрологии широко используются целебные и магические свойства минерала. Их связывают с кристаллической структурой камня, которая поглощает негативную энергетику и преобразует её в положительную. Кальцит способен прояснять мысли и усиливать уверенность в собственных силах, помогая двигаться на профессиональном поприще. Астрологи советуют пользоваться купленным, а не подаренным камнем.
Для оправы использовать серебро, так как золото имеет свойство подавлять энергетику камня, а мельхиор впитывает её и мешает контакту с биополем человека. При выборе камня в качестве талисмана следует избегать чёрных оттенков, отдавая предпочтение прозрачным вариантам.
Лечебное действие кальцита на человека обусловлено его оттенком:
Красивые кристаллы этого минерала крупного размера - это мечта любого коллекционера. Кальцит является не только полезным ископаемым, но и настоящим творением природы, находя широкое применение в разных сферах жизнедеятельности человека.
Синоним: известковый шпат
Группа кальцита - арагонита
Это устойчивая форма карбоната кальция при всех температурах и давлениях. Кроме ромбической модификации {арагонит), известна также гексагональная, называемая фатеритом (минерал неустойчив)
Происхождение названия
Название происходит от греческого слова, означающего уменьшение порошка при нагревании и относившегося к обожженной извести. Латинское «кальк» - известь
Кальцит. Крупный кристалл
Химический состав
Окись кальция (СаО) 56,03%, двуокись углерода (С02) 43,97%; часто образует двойные соли с магнием и железом, иногда марганцем, реже с цинком (до 2%) и стронцием (стронциокальцит). Примеси Mg, Fe, Mn (до 8 %), гораздо реже Zn (до 2 %), Sr (стронциокальцит) и Со, Ва и РЬ могут замещать Са, но наиболее значительную роль в этом отношении обычно играют первые три элемента.
Разновидности
По изоморфным примесям представлены очень широко. Из разновидностей по физическим признакам следует упомянуть об исландском шпате -бесцветной прозрачной разности кальцита (оптический кальцит )м, Для него характерно двойное светопреломление.
Мраморный оникс - полосчатая разновидность кальцита.
Кристаллографическая характеристика
Сингония тригональная
Класс симметрии . Дитригонально-скаленоэдрический - 3 m. в. с. L36L23PC. Пр. гр. R3–c (D 6 3d). а0 = 4,98; с0 = 17,02. , aтh = 6,42 А, а = 101°55", Z = 4 для ячейки спайного ромбоэдра или а0 = 4,98 А, с0 = 17,02 A, Z = 6, соответственно для гексагональной ячейки, элементарная ячейка имеет: агн = 6,37 А, а" = 46°07", Z = 2
Кристаллическая структура
Расположение ионов в элементарной ячейке -конформно спайному ромбоэдру. Ионы Са и СОз располагаются как в гранецентриро-ванных решетках.
Главные формы : Габитус кристаллов кальцита чрезвычайно разнообразен, главным образом призматический , таблитчатый по {0001}, ромбоэдрический с формами {0142}, {0221}, {4041}, редко {1011}, скаленоэдрический {2131}. В противоположность другим изоструктурным с кальцитом карбонатам для каждого из которых известно десять или пятнадцать форм, для кальцита их насчитывается более 600. Это, несомненно, связано с устойчивостью структуры других карбонатных минералов, тогда как кальцит обладает искаженной структурой до предела, выше которого при внедрении крупных катионов устойчива схема ромбического арагонита. Этим можно объяснить, почему кальцит весьма часто встречается в кристаллах, тогда как другие тригональные карбонаты предпочитают агрегатную форму или только ромбоэдры {1011}, что является более редким для кальцита. Главные кристаллографические формы кальцита: т {1010}, е {0112}, и {2131}, с {0001}, г {ЮМ}, {0221}, {4041}, {16.0.16.1}, {1120}. Изменение габитуса кристаллов кальцита, по всей вероятности, контролируется сменой в перенасыщении раствора (обусловлено понижением или повышением температуры), что оказывает влияние на развитие кристаллографических граней, обладающих различной ретикулярной плотностью. (0001) Д (1011) - = 44°38", (1011) Д (1101) = 74°57", (0110) Д (0ll2)_=63°44", (2131) Д (3121) = = 35°35", (0001) Д (0221) = 63°08\ (4041) Д (4401) = 114° 10". Двойники по {0001} и {0112} весьма обычны, последние часто пластинчатые; по {1011} и {0221} более редки.
Форма нахождения в природе
Облик кристаллов. Кристаллы кальцита весьма разнообразны, главным образом, ромбоэдры и скаленоэдры. Кальцит встречается в одиночных кристаллах и друзах.
Кристаллы, встречающихся исключительно в пустотах, может быть самым разнообразным. Наиболее часто встречаются скаленоэдрические кристаллы, реже таблитчатые или пластинчатые, призматические или столбчатые, ромбоэдрические - чаще в виде острых, чем тупых ромбоэдров.
Установлено 80 различных ромбоэдров, свыше 200 скаленоэдров и более 1000 их комбинаций.
Часты двойники . Обычно двойниковой плоскостью является плоскость пинакоида (0001) или грань тупого ромбоэдра (011–2), по которой нередко образуют ся полисинтетические двойники в мраморах и смятых известняках (такое двойникование может быть получено искусственно при давлении острия ножа на ребро выбитого по спайности осколка кальцита). Реже такой плоскостью является грань спайного ромбоэдра (101–1) и др.
Агрегаты. Кальцит встречается в виде параллельных и субпараллельных сростков волокнистых масс (атласный шпат), сталактитов, оолитовых, кораллообразных сростках
Обычен и в сплошных плотных кристаллически-зернистых агрегатах (известняк, мрамор), землистых массах (мел), пластинчатые и конкреционные образования в виде зернистых прожилков, гнезд и отдельных вкраплений. Часто представляет собой натечные формы в виде сталактитов и сталагмитов.
Друзы кристаллов кальцита вместе с другими минералами наблюдаются, как уже указано, в пустотах. Довольно часто встречаются крупнозернистые агрегаты прозрачного или полупрозрачного кальцита с совершенной спайностью отдельных зерен, бросающейся в глаза. Редко наблюдается жилковатый с шелковистым блеском асбестовидный кальцит (атласный шпат), волокна которого располагаются перпендикулярно стенкам трещин в породах. Широко известны «натечные» образования кальцита в виде сталактитов и сталагмитов в пещерах среди известняков. Зернистые сплошные агрегаты в больших плотных массах называются мраморами. Плотные скрытокристаллические разности кальцитовых горных пород, нередко слоистых и богатых фауной, носят название известняков. Рыхлые известняки, содержащие мельчайшие раковинки фораминифер, известны под названием мела. Встречаются также оолитовые известняки - «икряной камень». «Известковым туфом», или травертином, называют ноздреватые образования углекислого кальция, возникающие в местах выхода как холодных, так и горячих насыщенных известью минеральных источников (кальцит в этих случаях образуется при перекристаллизации выпавших коллоидов СаСО 3 или арагонита).
Иногда в связи с отложением углекислой извести из горячих источников образуются замечательные по рисунку тонкополосчатые полупрозрачные плотные разности, известные под названием «мраморного оникса», впрочем, подобные образования бывают связаны и с холодноводными процессами (карст).
Физические свойства
Оптические
- Цвет. Большей частью бесцветный или молочнобелый, но иногда окрашен примесями в различные (обычно светлые) оттенки серого, желтого, зеленого, розового, красного, бурого и черного цветов.
- Бесцветная водяно-прозрачная разность кальцита с сильным двупреломлением называется исландским шпатом.
- Блеск стеклянный.
- Черта. Белая, светло-серая.
- Отлив матовый, иногда (на плоскостях спайности) перламутровый.
- Прозрачность. «Хрустально-чистый», прозрачный, просвечивающий.
- Показатели преломления^ Ng = 1,658 и Np = 1,486.
Механические
Твердость эталонная - 3. Хрупок.
Плотность. 2,6-2,8, для химически чистых кристаллов 2,72 при 23 °С
Спайность совершенная в трех направлениях (по ромбоэдру) (1010), как и у всех тригональных карбонатов, что соответствует слабым направлениям галитоподобной структуры.
Отдельность по {0112} обусловлена пластинчатыми двойниками, которые могут образоваться под действием давления и являются двойниками скольжения.
Излом зернистый, ступенчатый.
Химические свойства
Поведение в кислотах. В разбавленной соляной кислоте легко растворяется
даже на холоде с шипением (выделение СО2).
Прочие свойства
При сжатии, сопровождающемся двойникованием, электризуется.
Образцы некоторых месторождений обнаруживают явление люминесценции.
Кристаллы кальцита (белый) и флюорита (желтый). Россия, Северный Кавказ, Белоречеснкое месторождение Диагностические признаки
Сходные минералы. Арагонит , доломит , амблигонит , шабазит , кварц , барит , гипс , ангидрит , флюорит (легко отличаются по твердости, спайности и поведению в разбавленной -соляной кислоте).
В крупнокристаллических разностях легко узнается по ромбоэдру спайности, сравнительно низкой твердости (легко царапается острием ножа или иглы), стеклянноу или матовому блеску и бурному выделению CO 2 от капли HCl, положенной на минерал или на его порошок на предметном стекле.
Можно спутать с доломитом, магнезитом, гипсом. От доломита и магнезита отличается характером реакции с соляной кислотой. Гипс, в отличие от кальцита, царапается ногтем.
Сопутствующие минералы.
Кварц, сидерит , сульфидные руды, охисные руды, опал , халцедон , барит, доломит, флюорит.
Происхождение и нахождение
Образование кальцита тесно связано с геохимическими особенностями кальция и СO2. Кальций - один из восьми важнейших элементов в земной коре с типичной литофильной тенденцией, и он встречается исключительно как двухвалентный катион (Са2+ = 1,05 А).
Кальцит принадлежит к числу самых распространенных в земной коре минералов, слагая иногда целые массивы (известняковые горы). Этот минерал образуется при самых различных геологических процессах в виде известняков, мела и мрамора. Известняки являются химическими или биогенными морскими осадками.
Эндогенные условия
Кальций играет существенную роль в эндогенных образованиях. Он входит в состав основных породообразующих силикатных минералов (плагиоклазы, роговая обманка и др.) и в значительной степени также в состав различных карбонатов, особенно кальцита, выделяясь главным образом в течение гидротермальной стадии. Кальцит формируется также в магматогенных условиях в результате дифференциации щелочной магмы, образуя карбонатитовые тела. В течение ранних стадий магматической кристаллизации кальций в значительных количествах входит в состав апатита, а при гидротермальном процессе - в состав флюорита. В гидротермальных жилах кальцит часто образует богатые формами кристаллы различного габитуса и является одним из самых поздних минералов
1. Среди эндогенного кальцита заслуживает внимания кальцит карбонатитов - существенно кальцитовых пород, содержащих форстерит , флогопит, пироксены, иногда магнетит и почти всегда минералы редких металлов: бадделеит , пирохлор , перовскит и др. Карбонатиты пространственно и генетически сопряжены с щелочными и ультраосновными породами, образуя комплексы массивов центрального типа. Происхождение по крайней мере части карбонатитов - магматическое, но, вероятно, возможно и метасоматическое их образование.
2. Широко распространены кристаллические образования кальцита гидротермального происхождения . В значительных количествах он образуется в контактовометасоматических месторождениях путем переотложения или перекристаллизации известняков. В пегматитах он является одним из самых последних минералов, характеризующих гидротермальную стадию процесса. Характерно, что и в многочисленных рудоносных главным образом сульфидных жильных месторождениях кальцит, как правило, кристаллизуется одним из последних минералов. К этой же категории образований принадлежат выделения кристаллического кальцита в миндалинах и жеодах среди эффузивных изверженных пород и отложения арагонита и кальцита из некоторых минеральных источников в виде «известковистого туфа» (вследствие бурного выделения из них СО2 под влиянием резкого понижения внешнего давления).
Кальцит. Биогенный агрегат Экзогенные условия
В экзогенных условиях миграция кальция следует миграции двуокиси углерода, образуя растворимый бикарбонат, и в таком виде выносится в морские бассейны. Отложение СаСO 3 в экзогенных условиях часто происходит последовательно через различные модификации: СаС0 3 (гель) - фатерит - арагонит - кальцит. Кальцит является наиболее устойчивой модификацией и часто образует параморфозы по арагониту. Кальций накапливается в форме кальцита, кроме того, биохимическим путем растениями и различными орга¬низмами. Растения извлекают СO 2 из бикарбонатных растворов и, таким образом, понижают растворимость карбонэта кальция (например, образование травертина), а организмы используют СаСO 3 для построения своих раковин, которые после смерти организма оседают на дне моря. Растворимость СаС0 3 в морской воде зависит главным образом от температуры, парциального давления СO 2 , pH и содержания других солей. Холодная вода в отличие от теплой содержит огромные количества СO 2 и поэтому может растворить больше карбоната кальция, чем и объясняется осаждение последнего из холодных потоков, когда они входят в теплые моря.
3. При процессах выветривания кальцит хотя и не встречается в больших скоплениях, однако в виде новообразований наблюдается довольно часто в трещинах и пустотах зон окисления рудных месторождений и горных пород. Источником для него в этих случаях служат разлагающиеся в коре выветривания эндогенные известьсодержащие минералы и углекислота воздуха. Нужно заметить, что вообщето в процессе выветривания горных пород весьма значительные массы извести переходят в растворы в виде бикарбоната, который текучими водами может относиться очень далеко, вплоть до моря, если по пути следования не будут встречены условия, заставляющие его выпадать в виде кристаллического или коллоидного карбоната Са[СО 3 ].
Сталактитовые образования в известняковых гротах являются результатом выпадения углекислой извести из насыщенных медленно просачивающихся к полым пространствам растворов. Эти растворы при нависании в виде капель с потолка путем испарения теряют воду, сильно пересыщаются и выделяют коллоидные или тонкодисперсные осадки в виде натечных масс, постепенно твердеющих и раскристаллизовывающихся при дальнейшей дегидратации.
4. Осадочным путем, особенно в морских бассейнах, образуются огромные массы Са[СО 3 ], первоначально в виде известковистых илов, отмерших морских растений и беспозвоночных животных с известковым скелетом. Позднее все эти вещества превращаются в известняк. Оолитовые известняки, по всей вероятности, образуются путем коагуляции коллоидных растворов углекислой извести вокруг взвешенных в движущейся воде песчинок и газовых пузырьков. Современное образование оолитов в морских бассейнах приурочено к прибрежным мелководным зонам тропических и субтропических морей. Первоначально эти оолиты бывают сложены арагонитом, позднее превращающимся в кальцит. Каким бы путем ни образовался кальцит, в коре выветривания он является сравнительно слабоустойчивым минералом. Благодаря легкой растворимости в кислотах он в зоне элювия, особенно в зонах окисления рудных сульфидных месторождений, переходит в растворы. При реакциях обменного разложения часто наблюдается замещение кальцита другими минералами (гипсом, доломитом, смитсонитом , малахитом и др.):
H 2 SO 4 + СаСО 3 + Н 2 О = CaSO 4 2Н 2 О + СО 2 ;
ZnSO 4 + СаСО 3 + 2Н 2 О = ZnCO 3 + CaSO 4 . 2H 2 O и т. д.
На поверхности известняков в зоне насыщенных известью грунтовых вод не только часто наблюдается отложение коагулятов гидроокислов железа, коллоидного кремнезема и др., но и сами известняки замещаются ими.
Известны шесть устойчивых изотопов кальция: Са40, Са42, Са43, Са44, Са46 и Са48, распространенность их соответственно 96, 97, 0,64, 0,145, 2,06, 0,0033 и 0,185%. Имеется еще четыре радиоизотопа с массовыми номерами: 39,41, 45 и 49. При изучении изотопного фракционирования в кальцийсодержащих минералах, особенно в кальците различного происхождения, используется соотношение Са44/Са42, так как Са40 частично радиогенный и может получаться в результате (i-распада К 4 O).
Месторождения кальцита
Разрабатываемые залежи известняков распространены повсеместно. Двупреломляющий исландский шпат встречается в Исландии; в базальтах Нижней Тунгуски в Сибири, в Средней Азии и на Урале (России), а также в других районах мира.
Выдающиеся месторождения кальцита: около Хельгастадир у Эскифьорда в Исландии, где много лет назад кристаллы оптического качества добывал» из полостей в базальте (отсюда его название «исландский шпат») - один кристалл из этого района достигал размеров 7 х 2 м; Алстон-Мур и Эгремонт в Камберленде, Англия; участок Исеберг близ родника Гардинг, Нью-Мехико; Конгсберг, Норвегия; Пршибрам, Чехословакия, и в других местах. В Фонтенебло около Парижа встречается так называемый «песчанистый кальцит», в котором кристаллы кальцита мешаны с зернами песка более чем на 50%.
Крупные кристаллы прозрачного кальцита (исландского шпата) у нас в России известны в месторождениях по р. Нижней Тунгуске, приуроченных к эффузивным породам - траппам и мандельштейнам; здесь он совместно с пренитом и целлитами залегает в виде жил и гнезд с гигантскими размерами монокристальных индивидов. Так, месторождение Разлом известно кристаллами до полуметра, а Люку-Мункамбинское - до 2 м.
Многочисленные небольшие месторождения исландского шпата широко представлены в Средней Азии в Зеравшано-Гиссарском, Пскем-Угамском и других районах.
Мел в виде горных пород широко распространен в толщах карбонатных пород мелового возраста на территории Русской платформы и в других местах России. В больших масштабах он добывается главным образом для химической и цементной промышленности в районе Белгорода, близ Славянска, Краматорска (Донбасс, Украина) и в других местах.
Мраморы, отличающиеся красивыми расцветками, добываются в качестве облицовочных камней на Урале в Уфалейском, Златоустевском и других районах, в Карелии, Забайкалье и т. д.
Месторождения оникс-мрамора желтоватых и зеленоватых расцветок известны в Закавказье на территории Грузии и Армении. Высококачественными мраморами славятся месторождения Каррары на восточном берегу Генуэзского залива (Италия) и Греции, служившие в свое время материалом для замечательных античных скульптур.
Кальцит. Практическое применение
Практическое значение кальцита, особенно в виде горных пород, весьма разнообразно.
1. Исландский шпат благодаря своему высокому двупреломлению употребляется для изготовления различных оптических поляризационных приборов, главным образом николей для микроскопов, поляриметров, колориметров и др.; для этой цели пригодны бесцветные идеально
прозрачные недвойникованные кристаллы или их обломки, лишенные трещин, размерами не меньше 1,5–2 см.
Что такое минерал кальцит? Это коралловые острова и морские раковины, античные мраморные статуи и белокаменные стены Москвы, жемчужное ожерелье и перламутровая пуговица, это сталактиты пещер, яичная скорлупа, школьный мелок и многое, многое другое, включая наши с вами скелеты и зубы. Всё это состоит из карбонатов кальция, то есть из минерала кальцита или из его разновидности - арагонита.
Разнообразие модификаций и широкое распространение послужило причиной возникновения множества наименований этого бесценного природного материала, многократно описанного еще в древнейших трактатах. Современное название восходит к лат. calx - известь. Впервые термин «кальцит» был применен в 1836 году по отношению к псевдоморфозам карбоната кальция по целестину. Со временем это название распространилось на весь минеральный вид. Ранее кальцит был известен как известковый шпат (calcareous spar). Другие, наиболее известные в наше время синонимы: пушечный шпат, кристалл исландский, оникс алебастровый, сериколит.
Состав: карбонат кальция - Са[СО3]. Сингония тригональная. Содержание CaO - 56%, СО2 - 44%. Характерные примеси: магний, марганец, железо, цинк. Отличается очень сильным двупреломлением, что связывают с необычной конфигурацией групп СО3 в кристаллической структуре. Три атома кислорода, расположенные на одной плоскости и окружающие атом углерода, поляризуют электрическое поле в направлении, перпендикулярном этой плоскости, с меньшей интенсивностью, чем параллельно ей. В результате световые лучи отражаются с различной скоростью в перпендикулярных друг другу направлениях и показатели преломления таких лучей имеют различную величину.
Кристаллы кальцита образуются только в пустотах. Их облик может быть самым разнообразным; установлены сотни простых форм.
Чаще всего встречаются восьмигранники с треугольными гранями (скаленоэдры), реже - таблитчатые, призматические, ромбоэдрические, пластинчатые кристаллы. Характерны полисинтетические двойники.
Нередко образует прозрачные или просвечивающие крупнозернистые агрегаты с визуально различимой совершенной спайностью отдельных зерен. Иногда встречается волокнистая с шелковистым блеском разновидность, похожая на гипс - так называемый атласный шпат. Асбестовидные волокна таких образований ориентированы перпендикулярно стенкам трещин в породе.
Хорошо известные образования кальцита в известняковых пещерах - сталактиты и сталагмиты.
Да и сами пещеры возникают от того что просачивающиеся сквозь известняки подземные воды растворяют кальцит.
Плотные скрытокристаллические породы, в которых зерна кальцита визуально неразличимы - это известняки. А крупные зернистые скопления с различимыми на глаз отдельными зернами - мраморы. Рыхлые известняки, содержащие крошечные раковины простейших одноклеточных организмов (протистов) - мел. Известны также шаровидные оолитовые образования - так называемый «икряной камень».
Изливаясь на поверхность, известковые воды постепенно образуют натечные и слоистые отложения - травертины или гейзериты или известковые туфы. Иногда под воздействием горячих минеральных источников образуется плотная тонкополосчатая разновидность - мраморный оникс. Подобные скопления, связанные с холодными водами - карст.
Его кристаллы могут иметь в поперечнике до 7 м, а весят до 25 тонн. В России прекрасные образцы исландского шпата находят в бассейне р. Нижняя Тунгуска.
В чистом виде кальцит - белый или бесцветный, но часто окрашен примесями в самые различные цвета: серый, розовый, красный, желтый, бурый, голубой. В крупных кристаллах окраска иногда зональная. В зависимости от обусловленной примесями окраски выделяют ряд разновидностей: розоватый от марганца - манганокальцит,
Манганокальцит. © Wendell Wilson
желтовато-бурый от железа - феррокальцит, синий от азурита - церулен. Кальцит может быть ярко-красным от примесей , киновари, кобальта;
Кобальт-кальцит. Бу-Аззер, Марокко. © Wendell Wilson
голубым - от пирита, зеленым - от малахита и хлоритов.
Зеленый кальцит. Бисби, окр. Кочис, Аризона, США. © Wendell Wilson
В кристаллах исландского шпата - прозрачен, но чаще встречается в виде просвечивающих кристаллов и непрозрачных агрегатов. Блеск стеклянный, иногда перламутровый. Твердость: 3 (один из эталонов в шкале Мооса, однако она колеблется в различных направлениях от 2,5 до 3,5). Хрупкий. Излом: неровный, ступенчатый. Спайность совершенная в трех направлениях (по ромбоэдру). Удельный вес химически чистого кальцита: 2,72 г/см3 при 23°С. Этот показатель возрастает от вхождения в кристаллическую решетку любых примесей.
Иногда обладает люминесценцией. При сжатии электризуется. При прокаливании разлагается на негашеную известь и углекислый газ. Мгновенно вступает в реакцию с любыми, даже слабыми кислотами. Хорошо растворяется в холодной воде, а вот в теплой - значительно хуже. Именно поэтому коралловые рифы есть только в экваториальных водах - здесь он легко отлагается пластами. При обычном атмосферном давлении температура распада кальцита составляет примерно 900°C.
Кальцит - очень широко распространенный породообразующий минерал.
Кальцит. Андрее-Юльевский прииск, Южный Урал.
Происхождение самое различное: осадочное, гидротермальное, магматическое, метасоматическое. Содержащие его породы образуются повсюду - в океанах, озерах, вулканах.
Кальцит гидротермального происхождения кристаллизуется при переотложении известняков. Встречается в контактово-метасоматических м-ниях, пегматитах, сульфидных жилах, в пустотах среди изверженных горных пород; отлагается из минеральных источников в виде известкового туфа. При выветривании в незначительных количествах образуется в зонах окисления рудных месторождений.
Сталактитовые образования в гротах известняковых пещер растут при отложении углекислой извести из просачивающихся к пустотам насыщенных растворов.
Кальцит осадочного происхождения образует огромные скопления в морских бассейнах. Они возникают из останков водорослей и животных с известковым скелетом. Первоначально такие массы бывают сложены арагонитом, который позднее переходит в кальцит.
Кальцит довольно устойчив к выветриванию; часто замещается и халцедоном, реже - гётитом, гематитом, гипсом, доломитом и другими минералами.
Розовый кальцит и малахит. Шаба, ДРК. © Wendell Wilson
В карбонатитах ему сопутствуют , пироксены; в гидротермальных жилах - флюорит, барит, кварц. В щелочных породах часто встречается ассоциация: кальцит - .
Применение кальцита и сложенных им пород очень разнообразно. Они находят широкое применение в химической, лакокрасочной и металлургической промышленности, сельском хозяйстве, при производстве соды и сахара. Состоящий из кальцита известняк - важнейший компонент цемента, а значит и основа любого строительства. Исландский шпат используют в астрономических и оптических инструментах, голографии, лазерном оборудовании. Мрамор - прекрасный строительный и облицовочный камень; с глубокой древности используется как материал для скульптурных работ.
Прозрачный кальцит гранят для коллекций; пригодные для обработки кристаллы обычно желтые или бесцветные. Совершенная спайность в трех направлениях существенно осложняет его огранку. Из-за очень сильного двойного лучепреломления площадку камня ориентируют перпендикулярно длинной оси кристалла.
На выколотом по спайности ромбе срезаются противоположные грани; если такой камень поставить на необработанную боковую грань, через него можно наблюдать раздвоение текста или изображения, а если переставить на отполированную грань - двупреломление практически не наблюдается.
Из поделочных пород, сложенных кальцитом, наибольшую ценость представляют: мрамор, известняк, кальцифир, офикальцит, травертин. Волкнистая разновидность (атласный шпат) после обработки кабошоном обладает эффектом кошачьего глаза. Поделочную ценность имеют прозрачные кристаллы кальцита с включениями . Псевдоморфозы кальцита по икаиту (), а также по ископаемым , известные как «камни петоски», используются в качестве амулетов или сувениров.
Кальцит легко можно определить по бурному выделению углекислого газа при контакте с разбавленной соляной кислотой; в крупных кристаллах - по сильному двупреломлению, характеру спайности (совершенная по ромбоэдру) и относительно низкой твердости (царапается ножом).
Если в процессе кристаллизации кальцита кальций наполовину замещается магнием, образуется . Если место кальция в составе минерала занимают другие химические элементы, то образуются другие карбонаты: железо - , марганец - , свинец - , цинк - , магний - , барий - и т. д.
