理论教育 方解石的鉴别特征及分布-湖北矿物

方解石的鉴别特征及分布-湖北矿物

时间:2023-08-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)方解石的鉴别特征方解石作为常见的碳酸盐矿物,广泛存在于自然界中。非常纯净完全透明的方解石晶体称为冰洲石,具有强烈的双折射功能和最大的偏振光功能。高档品质的方解石晶体价值可达上万元以上。广西方解石在国内市场因白度高、酸不溶物少而出名。方解石在湖北碳酸盐岩地层中分布广泛,是石灰岩的重要组成部分。湖北黄石大冶市铜录山和铁山地区也是方解石晶体的主要产地。

方解石的鉴别特征及分布-湖北矿物

1)方解石名称的来历

方解石是一种在自然界广泛分布的矿物,是地壳中最重要的造岩矿物之一,其主要成分为碳酸钙(Ca[CO3])。方解石的中文名称取自晶体的菱面体解理,因其硬度很小,轻轻敲击方解石可以沿方解石解理面将其分裂成很多方形碎块,故名方解石。

■呈菱面体状的方解石

2)方解石的鉴别

方解石是地壳最重要的造岩矿物之一。英文名称Calcite,化学成分Ca[CO3],其中CaO 56.03%,CO2 43.97%。常含Mn、Fe、Zn、Mg、Pb、Sr、Ba、Co、稀土元素等类质同象替代物,当它们达到一定量时,可形成锰方解石、铁方解石、锌方解石、镁方解石等变种。此外,方解石晶体中还常见水镁石、白云石、铁的氢氧化物及氧化物、硫化物、石英等后期混入物。

方解石属三方晶系,晶体为菱面体或复三方偏三角面体,在自然界中方解石的晶体形状多种多样,有单个晶体结构,也有一簇簇的晶体聚集形成的集合体,其晶体形态可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、结核状等。具3 组完全解理,断口呈玻璃光泽,完全透明至半透明,颜色一般多为白色或无色透明,因含有其他金属致色元素而呈现出淡红、淡黄、淡茶、玫红、紫等多种颜色,如含铁锰时为浅黄色、浅红色、褐黑色等。条痕为白色,硬度3,密度2.715g/cm3,遇稀盐酸剧烈起泡。

■复三方偏三角面体的方解石

■方解石聚晶

■绿色方解石

■红色方解石

■紫色方解石

■金色方解石

■蓝色方解石

■黑色方解石

■平行连生方解石

■钟乳状方解石

■冰洲石

冰洲石

冰洲石的英文名称Iceland Spar,无色透明纯净的方解石,因盛产于冰岛而得名。在透明矿物中具有最高的双折射率。主要用于国防工业和制造特种光学仪器。工业上对冰洲石的质量要求是:无色,全透明,无包裹体,无裂缝,无双晶,用紫外光照射时无荧光。优质冰洲石晶体产于玄武岩的方解石脉和沸石方解石脉中。其形成与热液作用有关。冰洲石矿床也产于石灰岩中,但晶体质量稍差。

锰方解石

锰方解石大部分方解石的成分均极接近纯Ca[CO3],不过由于Ca2+和Mn2+可互相取代,因此方解石与菱锰矿(Mn[CO3])能形成完全的固溶体,成分介于两者之间的,即称为锰方解石。锰方解石在锰含量较少的时候类似方解石,当锰含量高时较似菱锰矿。锰方解石因为含有微量的锰而呈现出淡粉红色,如果以紫外光照射的话,便会发出鲜明的粉红荧光,所以一般常被用来当作装饰品。

铁方解石

铁方解石当方解石(Ca[CO3])中的Ca2+被Fe2+完全取代时,就会形成菱铁矿(Fe[CO3]),成分介于两者之间的,即称为铁方解石。铁方解石在铁含量较少的时候类似方解石,当铁含量高时较似菱铁矿。铁方解石因为含有微量的铁而呈现出浅黄色、浅褐色,一般可当作装饰品或工艺品。(www.daowen.com)

■锰方解石

■铁方解石

与此相同,当方解石(Ca[CO3])中的Ca2+被Zn2+或Mg2+完全取代时,就会形成菱锌矿(Zn[CO3])或菱镁矿(Mg[CO3]),成分介于两者之间的,即称为锌方解石或镁方解石。

3)方解石的鉴别特征

方解石作为常见的碳酸盐矿物,广泛存在于自然界中。在手标本上,通常是灰白色到白色,可见3组完全解理;滴稀盐酸强烈起泡;硬度小于小刀。在单偏光下,方解石的双晶平行于菱形晶体的长对角线。在正交偏光下可以看到高级白干涉色。在薄片中,通常用茜素红和铁氰化钾混合染色剂进行染色,方解石被染成红色。

4)方解石的成因及类型

在自然界中,石灰岩(碳酸盐岩)极易受到酸性物质溶蚀而形成溶洞,地下水可以溶蚀石灰岩,也可以重新形成方解石,溶洞中的钟乳石、石笋、汉白玉、石灰华等其实就是由方解石构成的。

方解石的晶体形状多种多样,石灰岩、大理岩和地下溶洞中的钟乳石的主要矿物成分即为方解石。在泉水中可沉积出石灰华,在火成岩内亦常为次生矿物,在玄武岩的杏仁孔穴中,沉积岩的裂隙内常有方解石充填而成细脉。除此以外,方解石还可透过生物学作用,以贝壳或岩礁的方式产出。

■颜色多样的方解石聚晶

5)方解石的主要价值与用途

方解石是石灰岩和大理岩的主要矿物,在生产生活中有很多用途,是烧制石灰和水泥的原料。一般方解石可用于化工、水泥等工业原料,方解石在冶金工业上也可用作熔剂,在建筑工业方面用来生产水泥、石灰;玻璃生产中加入方解石,生成的玻璃会变得半透明,特别适用于做玻璃灯罩;在电缆皮中添加了重碳酸钙超细粉可以提高电缆5~10倍的绝缘强度;如果用万目以上重碳酸钙超细粉制成的轿车底盘涂料,可以使轿车底盘有比钢板还强的防冲刷能力;由方解石磨碎成粉制成的重碳酸钙细粉用于人造石、人造地砖、天然橡胶、合成橡胶、涂料、塑料、电缆、造纸、牙膏、化妆品、医药、油漆、油墨、食品、纺织饲料、黏结剂、密封剂、沥青、建材、油毡等建筑用品,在防火天花板和日用化工等产品中作填充剂。在石油的催化裂化、金属冶炼、化工合成、航天航空、高温超导、机械制造领域有着极其广泛的应用。药用方面为清热燥湿药,可用于治疗骨质疏松症,预防动脉硬化、记忆衰退,消除异味等。

非常纯净完全透明的方解石晶体称为冰洲石,具有强烈的双折射功能和最大的偏振光功能。这样的方解石有一个奇妙的特点,就是透过它可以看到物体呈双重影像,因此,冰洲石是重要的光学材料,是人工不能制造也不能替代的自然晶体,是制造偏光显微镜镜片的材料。因具双折射,常被利用于偏光棱镜,如以一定的方式切割成柱状,可当作显微镜的棱镜,用以检测矿物的光学性。

■紫外光照射下的方解石

■呈菊花状的方解石晶簇

方解石晶体颜色鲜艳,形态奇特具有很高的观赏价值和工艺价值,是众多赏石爱好者的收蔵品。高档品质的方解石晶体价值可达上万元以上。

6)方解石的分布

代表产地有中国、墨西哥、英国、法国、美国、德国。方解石分为大方解石和小方解石及冰洲石,中国的方解石主要分布在广西、江西、湖南、湖北一带。广西方解石在国内市场因白度高、酸不溶物少而出名。在华北和东北一带也发现有方解石,但常伴有白云石,白度一般在94以下,酸不溶物过高。

方解石在湖北碳酸盐岩地层中分布广泛,是石灰岩的重要组成部分。湖北黄石大冶市铜录山和铁山地区也是方解石晶体的主要产地。20世纪80年代至今期间,铜录山出产了数量不菲的一大批方解石晶体,它们一出现在矿物市场上就引起了不小的轰动,红色的晶体,多呈复三方偏三角面体晶形,常以连体孪晶形式出现。差不多在同一时期,在铁山也发现了不少颇具收藏价值的方解石晶体,微透明的晶体光艳明亮,最大单晶可达10cm,晶形多为短棱柱体与扁平菱面体的聚形,颜色丰富,十分美观动人。

■浅红色平行连生方解石

其次,湖北大冶冯家山也是方解石主要产出地,该地区产出的方解石是较早结晶生成的方解石,多为菱面体晶形,但棱角不够明晰,圆头圆脑,十分逗人。

■紫方解石穿插双晶

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