Карбонаты Общая информация о классе К

Карбонаты

Общая информация о классе • К минералам этого класса относятся соли УГОЛЬНОЙ кислоты, чаще всего это соли кальция, магния, натрия, меди. Всего известно более 200 минералов. Некоторые из них очень широко распространены в природе, например кальцит и доломит. • Есть карбонаты с добавочными анионами OH, F-, Cl-. Например бастнезит (со фтором). • Особыми соединениями являются минералы смешанного состава (карбонатосульфаты, карбонатофосфаты), например, тихит Na 6 Mg 2[SO 4][CO 3]4 • Карбонаты бывают водные (малахит, азурит) и безводные (кальцит, магнезит)

Карбонатные горные породы • В природе широко распространены карбонатные горные породы. Из ОСАДОЧНЫХ, это прежде всего известняки и доломиты; из МАГМАТИЧЕСКИХ карбонатиты; из МЕТАМОРФИЧЕСКИХ мрамора, из МЕТАСОМАТИЧЕСКИХ скарны. Подробнее об этих породах вы узнаете на занятиях по минералогии и геологии в свое время! • Кроме того, карбонаты (арагонит!) имеют большое значение в палеонтологии!

Общая информация. • Большинство карбонатов формируются в экзогенных условиях. Осадочным путем, либо как продукты окисления рудных месторождений (смитсонит [Zn. CO 3]). Некоторые карбонаты могут формироваться и гидротермальным путем (родохрозит, кальцит). • Многие из весьма распространенных карбонатов имеют сходные черты морфологии кристаллов, близкие физические свойства и встречаются в одинаковых агрегатах. Поэтому бывает трудно отличить их по внешним признакам, твердости, спайности и т. д…

Как различать некоторые карбонаты • Издавна, используется простой прием. Реакция взаимодействия с соляной кислотой. Для этого наносят каплю зерно кислоты на зерно карбоната. Кальцит и арагонит реагируют активно, капля кислоты вскипает при взаимодействии реактива с ними, доломит реагирует слабо и только в порошке, а магнезит – только при нагревании. Существуют и другие простые химические методы диагностики карбонатов, например реакция их взаимодействия с нитратом кобальта (широко использовалось в учении о горючих ПИ), но мы этим методом пользоваться не будем. Надежные результаты дают лишь лабораторные исследования.

И все же… • Мы научимся их между собой различать… • Доля разминки, начнем с простого…

• Водные карбонаты

Малахит Cu 2 CO 3(OH)2 Легко узнается по цвету! Растворяется в аммиаке с окрашиванием раствора в синий цвет. При нагревании чернеет. Агрегаты самые разнообразные. Часто расщепленные, радиальнолучистые, псевдосталактиты и другие. Кристаллы редки. Часто встречается вместе с азуритом! Примеры месторождений: Джезказган (Казахстан), Заир, Урал (почти отработаны). Кроме как декоративный камень используется в качестве краски, как и азурит

Происхождение малахита • • • Характерный минерал близповерхностных зон окисления меднорудных и поллиметаллических гидротермальных месторождений, образуется также при гипергенных процессах. Распространён в зоне окисления медных сульфидных, полиметаллических и некоторых медно-железорудных месторождений, залегающих в известняках, доломитах, известковистых сланцах. Образуется в результате взаимодействия растворов сульфатов меди, возникающих в ходе окисления халькопирита и других сульфидов меди с карбонатами или с углекислыми водами. Он постоянно сопровождает различные медные руды, являясь продуктом их выветривания, в силу чего нередко образует псевдоморфозы по халькопириту, минералам из группы блеклых руд, куприту и др. Типичны псевдоморфозы малахита по азуриту. Вследствие лёгкости своего образования малахит покрывает старинные бронзовые вещи, находимые при археологических раскопках. Многие примазки минералов зеленого цвета зачастую хочется назвать малахитом. Пожалуйста НЕ делайте этого, так как они могут оказаться другими медьсодержащими минералами, например, брошантитом или хризоколлой. Лучше всего в этом случае использовать термин – МЕДНАЯ ЗЕЛЕНЬ!!! Точно не ошибетесь.

Азурит Cu 3(CO 3)2(OH)2 • Встречается часто вместе с малахитом в виде зернистых агрегатов. Кристаллы редки. Используется, как синяя краска. Легко узнается по цвету. Можно перепутать с лазуритом, но другая ассоциация. • Примеры месторождений Kerrouchen, Марокко

• Безводные карбонаты

Морфотропия • Еще во второй половине XIX в. исследователи обратили внимание что при закономерном изменении химического состава в некотором ряду сходных соединений в какой-то момент наблюдается резкое изменение формы кристаллов. Это явление от греч. «морфе» -форма и «тропос» - изменение и было названо МОРФОТРОПИЕЙ

Морфотропия в ряду карбонатов ТРИГОНАЛЬНАЯ СИНГОНИЯ РОМБИЧЕСКАЯ СИНГОНИЯ

Магнезит Mg[CO 3] • Назван пор составу. Крупнейшее месторождение в России – Сатка на Южном Урале. Часто трудно отличить от кальцита. Вскипает с кислотой лишь при нагревании. Для геошкольных образцов характерна «зебровидная окраска» . Используется как руда на магний и огнеупорный материал!!! • Твердость 4! Встречается в ппрекристаллизованных и переработанных гидротермальными растворами доломитах. Также встречается в виде прожилков и гнезд в серпентинитах

Смитсонит Zn[CO 3] • Характерный минерал зоны окисления цинковых месторождений. Встречается в натечных, почковидных, землистых массах, реже в каристаллах. Цвет белый, зеленоватый, бурый

Сидерит Fe[CO 3] • Встречается в виде коричнево-бурый ромбоэдрических (чечевицеобразных) кристаллов с сильным стеклянным блеском и в вивде зернистых масс в среднетемпературных гидротермальных месторождениях. Основная массса образуется хемогенным путем в осадочных породах. Является рудой на железо. Легко узнается по ржавому цвету, плотности!!!

Родохрозит Mn[CO 3] • Назван от греч. «родон» - роза, по цвету. • Обычно встречается в зернистых массах и сферолитовых агрегатах, изредка в ромбоэдрических кристаллах. Диагностируется по темно- или светло-розовому цвету, хотя нередко бывает белый, желтоватый. Образуется как минерал осадочных месторождений марганца и некоторых гидротермальных месторождений. Большинство образцов в геошколе представляют собой псевдоморфозы родохрозита по раковинам из месторождения Керчь в Крыме

Кальцит Ca[CO 3] – «король» всех карбонатов • Безусловно, самый распространенный и важный карбонат. Бывает практически всех цветов и встречается в разнообразных формах выделения. Легко отличается от любых других минералов по реакции взаимодействия с соляной кислотой

Условия образования • Главная масса кальцита образуется в известняках хемогенным или биогенным путем. Иногда хемогенный кальцит, выпавший в теплых морях является магнезиальным. Нередко таким же магнезиальным является и вещество кальцита в тканях некоторых живых организмов: при диагенетическом преобразовании оно превращается в магнезиальный кальцит.

Применение • Известняки и мрамора, состоящие, главным образом из кальцита, используются как строительный материал, для известкования почв, получения извести, как стуарный камень. Прозрачные кристаллики кальцита (исландский шпат) являются ценнейшим оптическим сырьем… (в микроскопах, например, «призмы Николя» )

Разновидности • Исландский шпат — бесцветные прозрачные кристаллы или выколки по спайности с хорошо выраженным двулучепреломлением. • Папиршпат — агрегаты тонкопластин чатых кристаллов. ТЕРМИН ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ НАДЕЮСЬ ПОМНИТЕ!!!

• АРАГОНИТ _ ДРУГАЯ ПОЛИМОРФНАЯ МОДИФИКАЦИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ • ТРИГОНАЛЬНАЯ СИНГОНИЯ • РОМБИЧЕСКАЯ СИНГОНИЯ

Арагонит Ca[CO 3] • Назван по месту находки. • Сингония минерала ромбическая. Часто встречается в виде тройниковых сростков кристаллов. Встречается в виде оолитов, стеблевидных агрегатов, натечных масс. Цвет белый, желтоватобелый, серый • Образуется в отложениях минеральных источников, в зонах окисления сульфидных руд и корах выветривания в морских хемогенных осадках и карстовых пещерах. Наиболее част о связан с биогенными процессами и входит в состав раковин многих моллюсков, костей животных. В перламутре слои арагонита чередуются со слоями кальцита и органического вещества – конхиолина. ВСПОМНИТЕ ПРО ЖЕМЧУЖИНЫ!!!

Доломит Ca. Mg[CO 3]2 • Очень трудно диагностируемый минерал. Образуется в средне и низкотемпературных гидротермальных месторождениях в осадочных толщах. • Используется в качестве флюса в металлургии, как огнеупорный материал, строительный камень и в сельском хозяйстве…

Несколько слов… • Стоит сказать о стронцианите, витерите, церуссите…