Карбонаты. Лекция 12

Карбонаты — соли угольной кислоты (H2CO3). Довольно широко распространены в природе кальцит СаСО3, доломит CaMg(CO3)2, магнезит MgCO3, сидерит FeCO3, и другие. Карбонаты кальция, магния, бария и др. применяют в строительном деле, в химической промышленности, оптике.
На фотографии: кальцит. Эвеникия,
Ср. Сибирь

Доломит
CaMg(CO3)2
Кристаллы сравнительно редки, имеют вид ромбоэдров. Землистые и зернистые агрегаты.
Цвет: желтовато – белый, белый, розовый, коричневый
Черта: белая
Прозрачность: прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный
Блеск: стеклянный, иногда со слабым перламутровым отливом
Спайность: совершенная
Излом: ровный
Твердость: 3,5-4
Удельный вес: 2.84 - 2.86 g/cm3
С соляной кислотой реагирует только в порошке.
Генезис: осадочный, гидротермальный
Применение: огнеупорные и тугоплавкие материалы, получение магния, производство цементов, флюс при выплавке стали

Формы выделений малахита в природе на редкость разнообразны. Хорошо образованные кристаллы весьма редки и всегда мелки, имеют столбчатый, пластинчатый, игольчатый вид, имеют тенденцию к расщеплению с образованием пучков, пушистых шариков, расщеплённых наподобие розетки сферолитов(образования округлой формы, состоящие из тонких игольчатых кристаллов).Наиболее характерны сферолитовые тонковолокнистые концентрически-зональные почковидные формы агрегатов, дающие на полированном срезе причудливый красивый рисунок. Иногда встречается в виде псевдосталактитов. Также в виде прожилков, примазок, зернистых и грубо-шестоватых агрегатов. Образует псевдоморфозы по азуриту, самородной меди.

Малахи́т (от др.-греч. μολόχη — тополь, мальва) — минерал, основной карбонат меди. Образует зелёные массы натёчной формы с радиально-волокнистым строением. Используется для поделок, раньше — для добычи меди. Наибольшие современные месторождения находятся в Африке.

В России малахит известен на месторождениях Урала, встречаем также на Алтае и в Казахстане (Жезказган). В виде больших масс встречается редко. В России месторождения практически исчерпаны.
Крупнейшая глыба малахита весом около 500 кг находится в Горном институте (Питер). На Урале возможно открытие новых месторождений малахита. В настоящее время запасы малахита обнаружены только на одном месторождении — Коровинско-Решетниковском, с которым связывают надежды на возрождение уральского малахитного дела.

Плотные разности хорошего цвета и с красивым рисунком высоко ценятся и употребляются для изготовления ваз, инкрустаций (облицовки столов, шкатулок) и других предметов, Колонны внутри Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге облицованы тонкими пластинками малахита.
Из мелкой крошки изготавливается минеральный пигмент и краски.

Это только кажется, что ваза, либо камин сделаны из целого куска малахита. Нет. Здесь была применена особая техника мозаики, получившая потом название «русская мозаика». Она заключается в том, что большие куски малахита распиливались на тонкие пластинки и потом уже сажались на подготовленную основу и формировались из этих кусочков замечательные, красивые природные рисунки малахита. Они очень тщательно подгонялись, шлифовались, полировались – поэтому у нас возникает ощущение целостности камня.
На фото: ваза из малахита. Музей им. Ферсмана, Москва

Для России малахит стал олицетворением роскоши и величия. Малахитовые изделия дарили российские императоры венценосным семействам других государств: например, Александр III преподнес Французскому двору так называемую малахитовую комнату. Конечно, множество малахитовых шедевров хранится в Эрмитаже (там есть малахитовый зал).
На фотографии: малахитовая комната в Эрмитаже (Спб)

КАЛЬЦИТ
Форма кристаллов: разнообразная, наиболее обычны ромбоэдры и скаленоэдры. Часто образует зернистые агрегаты, натечные формы, землистые массы.
Цвет: непостоянный. Белый с оттенками, желтоватый, розоватый, голубоватый, красный, оранжевый, синий, зелёный, коричневый, серый и т д.
Черта: белая
Прозрачность: непрозрачен, полупрозрачен, исландский шпат – прозрачен
Блеск: стеклянный, перламутровый
Твердость 3
Спайность: совершенная
Излом: неровный, ступенчатый
Удельный вес: 2.7
Бурно реагирует с соляной кислотой (вскипает)

Другие названия минерала: каменный цветок, каменная роза, бумажный шпат, небесный камень, папиршпат (агрегаты тонкопластинчатых кристаллов) , антраконит (черные, непрозрачный разности).
антраконит
папиршпат

Осадочный кальцит является породообразующим минералом таких пород, как известняки, мел. Гидротермальный кальцит слагает жилы. Кальцит метаморфического генезиса слагает мраморы. Минерал является распространённым биоминералом: он входит в состав раковин моллюсков.

ВПримеси окрашивают кальцит в разные цвета. Никель - в зелёный; кобальтовые, марганцевые кальциты — розовые. Кальцит с примесью железа — желтоватый, буроватый, красно-коричневый; с примесью хлорита — зелёный. Углистое вещество часто придает кальциту неравномерную чёрную окраску.

Спайность - одно из диагностических свойств минералов, была обнаружена случайно. Однажды французский минералог, кристаллограф Ренэ – Жюст Гаюи (1743 – 1822 гг.) уронил на пол кристалл кальцита и тот разбился на множество кусочков одинаковой геометрически правильной формы.

Исла́ндский шпат — бесцветная прозрачная к разновидность кальцита. Слово
«шпат» в восходит к немецкому «шпальтен», что означает «раскалываться». Другое слово в названии говорит само за себя: кристаллы этого минерала были найдены в Исландии (Эскифьордюр возле г. Хельгастадир).
г. Эскифьордюр

Бабкинское месторождение, Эвенкийский район (Эвенкия), Красноярский край (Север), Средняя Сибирь.
В России месторождения исландского шпата известны в бассейне реки Нижняя Тунгуска (Средняя Сибирь), в Якутии, на Дальнем Востоке, на Северном Кавказе.

Кристаллы могут иметь огромные размеры. Считается, что самый большой найденный кристалл был весом более 280 тонн. В наше время прозрачные кристаллы находят в Красноярском крае, их вес достигает 500 кг. В горном музее Санкт-Петербурга хранится кристалл исландского шпата весом около 300 кг.

В одной из древних исландских саг (конец IX — начало Х века) изложен эпизод плавания викингов при пасмурной погоде, когда ориентироваться по Солнцу не было возможности: “Погода стояла облачная и штормовая... Конунг осмотрелся и не нашел ни клочка голубого неба. Тогда он взял солнечный камень, поднял его к глазам и увидел, где Солнце шлет свой луч через камень”. Еще в 1967 году датский археолог Торкильд Рамскоу предположил, что “солнечный камень” викингов был каким-то природным кристаллом-поляризатором. Этим кристаллом, по мнению некоторых ученых, мог быть исландский шпат.

Но в Норвегии имеются залежи минерала кордиерит, кристалл которого, сколотый по определенной плоскости, способен служить поляризационным фильтром. Встречается в этих краях и турмалин, также обладающий подобными свойствами.

Кристалл, найденный на месте кораблекрушения у острова Олдерни (один из Нормандских островов), который мог использоваться для навигации викингами, оказался исландским шапатом (это установил химический анализ). Кристалл был найден в 2003 г. в трюме английского корабля, затонувшего в 1592 году.

В 1828 году шотландский физик Уильям Николь изобрел поляризационную призму, основанную на эффекте двойного лучепреломления. Для ее изготовления две треугольные призмы исландского шпата были склеены канадским бальзамом ( смола канадской пихты). Один луч (обыкновенный) полностью отражается от бальзама, а второй ( необыкновенный) преломляется и выходит через вторую призму.

Из исландского шпата изготавливают поляризационные призмы, лучеразводящие пластины и цилиндры, линзы и многие детали поляризационных микроскопов.

Арагонит (от Арагон — регион в Испании). Несмотря на одинаковый химический состав, арагонит и кальцит имеют различные кристаллические решётки. Отличается от кальцита по твердости (3,5 - 4). При нагревании свыше 400 °C происходит быстрый переход арагонита в кальцит

Мраморный оникс – полосчатый агрегат кальцита или арагонита. Разнообразны по окраске: она может быть белой, желтой, зеленой, розоватой. Находки из него известны на территории древнего Вавилона и Ассирии. В Древнем Риме мраморным ониксом настилали полы. Из него изготавливались чаши для жертвоприношений.