Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Кристаллическая структура арагонита — ромбической модификации CaCO3 — от структуры кальцита отличается лишь тем, что ионы Ca2+ и [CO3]2" упакованы по способу плотнейшей гексагональной
кладки (фиг. 342 и 343), но как бы несколько сдавленной вдоль шестерной оси. Этим обстоятельством обусловливается наблюдающаяся псевдогексагональная симметрия тройников кристаллов (углы
Фиг. 341. Модель кристаллической структуры кальцита
Фиг. 342. Модель кристаллической структуры арагонита
между гранями призмы в единичных кристаллах лишь немного отличаются от 60 и 120°). Как в решетке кальцита, так и в решетке арагонита каждый ион [CO3] окружен шестью ионами кальция. Различие
-*------да~г.з*---
Фиг. 343. Кристаллическая решетка арагонита в проекции на плоскость (100)
Фиг. 344. Положение иона [СОз] в кристаллических структурах кальцита (Л) и арагонита (Б)
В структуре кальцита ион [COJ располагается на полпути между верхними и нижними листами ионов Ca (ср. цифры, показывающие относительную высоту ионов над плоскостью чертежа), причем каждый ион кислорода касается двух ионов кальция. В структуре арагонита группа TCO]3 расположена несколько выше и притом ориентирована таким образом, что каждый ион кислорода должен касаться трех ионов кальция (двух верхних и одного нижнего)
заключается лишь в положении иона [CO3], как это показано на фиг. 344. Насколько можно судить по разнице удельных весов, решетка арагонита более плотная, чем решетка кальцита.
Другой характерной особенностью минералов группы кальцита является склонность к образованию изоморфных смесей и двойных солей. В кальцитовом ряде, как и следовало ожидать согласно соотношениям размеров ионных радиусов катионов, широко замещают друг друга: Mg, Co2+, Zn и Fe2+.
Точно так же карбонаты Fe2+ и Mn2+ образуют непрерывный ряд изоморфных смесей. Что касается Ca, то это элемент в силу существен-
ного отличия величины его ионного радиуса от предыдущих катионов (за исключением Mn2+) может образовывать лишь двойные соли с ними. Ионы кальция и магния (или другие малые катионы) в кристаллических решетках располагаются попеременно вдоль тройной оси (см. фиг. 339). Благодаря этому симметрия двойных солей кальцитового ряда несколько снижается: вместо дитригонально-скаленоэдри-ческого вида симметрии (L63SL2SPC) имеем ромбоэдрический (L63C), т. е. исчезают двойные оси, проходящие через центральный ион углерода и кислородные ионы, с ним связанные (см. фиг. 339).
В ромбическом ряду арагонита к образованию изоморфных смесей склонны карбонаты Sr, Pb и Ba. Для Ba и Ca известна двойная соль ромбической и более низкой, моноклинной сингонии.
Ряд кальцита Магнезит ....... MgCO3
Брейнерит . . . Смитсонит . . Монгеймит . . Сидерит ... Сферокобальтит Кобальтсмитсонит Олигонит . . Родохрозит . Манганокальцит Кальцит Отавит .
Доломит
Анкерит . Кодацит .
(Mg1Fe)CO3
ZnCO3
(Zn1Fe)CO3
FeCO3
CoCO3
(Zn1Mg1Co)CO3
(Mn1Fe)CO3
MnCO3
(Ca1Mn)CO3
CaCO3
CdCO3
CaMg[CO8I2
Ca(Mg1Fe)[COg]2 (Ca5Ce)(Mg1Fe)[CO3].
а
Скалено-
5.61
48"10'
эдр. в. с. То же
5.62
48°20'
5.82 5.71
47°45' 48°14'
5.84
47°20'
6.36 6.11
46°07' 47°24'
Ромбоэдр, в. с. То же
6.00 6.05
47°30f 46°58'
Ряд арагонита
Арагонит.......CaCO8
Стронцианит.....SrCO3
Церуссит ......PbCO3
Витерит.......BaCO3
Альстонит .... • . . Ca(Ba,Sr)[C03]2 Баритокальцит .... СаВа[С03]2
«о со
Ромбич. с. 4.94 7.94 5.72
5.12 8.40 6.08
5.14 8.45 6.10
5.29 8.93 6.43
4.99 8.77 6.11 Монокл. с. 8.15 5.22 6.58
Юб°08'
Описание минералов обоих рядов приведем в другом порядке, начиная с кальцита, как наиболее характерного и лучше изученного представителя карбонатов. Затем опишем арагонит и вслед за ним по признаку химического состава и распространенности — карбонаты Mg, Fe, Cd, Mn, Zn, Со, Pb, Sr и Ba.
КАЛЬЦИТ — CaCO3. Синоним: известковый шпат. Разновидности по изоморфным примесям представлены очень широко. Из разновидностей по физическим признакам следует упомянуть об исландском шпате — бесцветной прозрачной разности кальцита (фиг. 38).
Химический состав. CaO 56%, CO2 44%. Примеси: Mg, Fe, Mn (до 8%), гораздо реже Zn (до 2%), Sr (стронциокальцит), Pb (плюмбо-кальцит), Ba (барикальцит), а также Ce и Y (до сотых долей процента). Радийсодержащий кальцит носит название радиокальцита. Механические примеси, захваченные при кристаллизации, бывают представлены бруситом и доломитом (в магнезиальных известняках), окисью железа (розовый и красный кальцит), гидроокисью железа (желтый и бурый кальцит), микроскопическими включениями сульфидов (черный кальцит), битуминозными или углистыми веществами (бурые, тем-носерые, черные известняки, часто вонючие), газами (CO2), глинистым 32*
веществом, иногда обильными песчинками кварца и других минералов, включенных в крупные неделимые кальцита, который, несмотря на это, разбивается на правильные ромбоэдрические обломки по спайности (таков, например, песчаник из окрестностей Фонтенбло, Франция).
