Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Зависимость растворимости
/500
/ООО]
ГС
j 00
•
I
........
(
2000
4000
6000 ат
Pr,
Фиг. 352. Кривые диссоциации карбонатов, вычисленные термодинамически по приближенной CaLHC03]2 от температуры обрат-формуле Нернста. По Д. С. Коржинскому ная: с повышением температуры.
при одном и том же парциальном давлении CO2, растворимость падает (соответственно падению растворимости в воде CO2). К этому следует добавить, что при Рсс, выше 40 ат бикарбонат кальция устойчив не только в растворе, но и в твердой фазе.
Диагностические признаки. В крупнокристаллических разностях легко узнается по ромбоэдру спайности, сравнительно низкой твердости (легко царапается острием ножа или иглы) и бурному выделению CO2 от капли HCl, положенной на минерал или на порошок из него на предметном стекле.
П. п. тр. растрескивается с выделением CO2, т. е. диссоциирует на CaO и СОг. Образующаяся при этом CaO ярко светится и окрашивает пламя в оранжевый цвет. В разбавленной соляной кислоте легко растворяется даже на холоду с шипением (выделение CO2).
Происхождение. Кальцит принадлежит к числу самых распространенных в земной коре минералов, слагая иногда целые массивы (известняковые горы). Этот минерал образуется при самых различных геологических процессах.
1. Очень редко он как первичный магматогенный минерал встречается в изверженных горных породах; иногда наблюдаются лишь ёлкообразные пустоты на месте его дендритовидных кристаллов.
2. Широко распространены кристаллические образования кальцита гидротермального происхождения. В значительных количествах он образуется в контактово-метасоматических месторождениях путем переотложения или перекристаллизации известняков. В пегматитах он является одним из самых последних минералов, характеризующих гидротермальную фазу 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 CO2 под влиянием резкого понижения внешнего давления).
3. При процессах выветривания кальцит хотя и не встречается в больших скоплениях, однако в виде новообразоварий 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 известьсодержа-щие минералы и углекислота воздуха. Нужно заметить, что вообще-то в процессе выветриьания 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 нормального карбоната — СаСОз. К таким условиям относятся.- 1) повышение температуры раствора, при котором концентрация CO2 в растворе понижается благодаря улетучиванию части ее в воздух; 2) фотосинтез растений, поглощающих под влиянием солнечного света углекислоту из растворов по реакции: Са[НС03]2— CO2 = CaCO3 + H2O, и др.
Сталактитовые образования в известняковых гротах являются результатом выпадения углекислой извести из насыщенных медлещю просачивающихся к полым пространствам растворов. Эти растворы при нависании в виде капель с потолка путем испарения теряют воду, сильно пересыщаются и выделяют коллоидальные или тонкодисперсные осадки в виде натечных масс, постепенно твердеющих и раскри-сталлизовывающихся при дальнейшей дегидратации.
4. Осадочным путем, особенно в морских бассейнах, образуются огромные массы СаСОз, 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 коагуля ции коллоидных растворов углекислой извести вокруг взвешенных м движущейся воде песчинок и газовых пузырьков. Современное обра-
зование оолитов в морских бассейнах приурочено к прибрежным мелководным зонам тропических и субтропических морей. Первоначально эти оолиты бывают сложены арагонитом, позднее превращающимся в кальцит.
5. При метаморфогенных процессах в условиях регионального метаморфизма горных пород известняки с помощью «горной влаги», заключенной в них, обычно перекристаллизовываются в мраморы, т. е. зернистые карбонатные породы. В сильно восстановительных условиях за счет CO2, выделяющейся при реакциях с образованием силикатов, иногда образуется углерод в виде тонко распыленного графита, в силу чего известняк приобретает темносерый и даже черный цвет.
Каким бы путем не образовался кальцит, в коре выветривания он является сравнительно слабо устойчивым 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.):