第二十二章 含氧盐大类

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1、第二十二章含氧盐大类（二）    硅酸盐是分布最广、含量最多、研究最多的一类含氧盐，除硅酸盐外，还有许多其他含氧盐，它们主要有：碳酸盐：含［CO3］2-，主要有：方解石，（菱镁矿，菱铁矿），白云石，文石，孔雀石，蓝铜矿等。方解石(Calcite)Ca［CO3］【化学组成】常含Mn、Fe、Zn、Mg、Pb、Sr、Ba、Co、TR等类质同像替代物；当它们达一定的量时，可形成锰方解石、铁方解石、锌方解石、镁方解石等变种。此外，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、石英等机械混入物。

2、【晶体结构】三方晶系；-Rc；菱面体晶胞：arh=0.637nm,α=46°07′；Z=2；如果转换成六方(双重体心)格子，则：ah=0.499nm,ch=1.706nm;Z=6。方解石型结构见前叙。【形态】常见完好晶体。形态多种多样，不同聚形达600种以上。主要呈平行［0001］发育的柱状及平行{0001}发育的板状和各种状态的菱面体或复三方偏三角面体(图H-1)。方解石常依（0001）形成接触双晶，更常依（012）形成聚片双晶，这一聚片双晶纹在解理面上的方位与白云石不同(图H-2)，在自然界，这种

3、聚片双晶的出现，可用以说明方解石形成后，曾遭受地质应力的作用。图H-1方解石的晶体和双晶(引自潘兆橹，1993)平行双面:c{0001};六方柱:m{100};菱面体:r{101},e{012};复三方偏三角面体:v{211}图H-2方解石和白云石的聚片双晶在菱面体解理面上的表现对比(引自潘兆橹，1993)（a）方解石平行（012）的聚片双晶,(b)白云石平行（021）的聚片双晶图H-3方解石晶簇方解石的集合体形态也是多种多样的。由片状(板状)或纤维状的方解石，呈平行或近似平行的连生体，分别称为

4、层解石和纤维方解石。还有致密块状(石灰岩)，粒状(大理岩)，土状(白垩)，多孔状(石灰华)，钟乳状(石钟乳)和鲕状、豆状、结核状、葡萄状、被膜状及晶簇状等（图H-3）。方解石的晶体形态与形成条件有关。随着形成时温度的降低，其晶形有从板状、钝角菱面体为主的晶形向复三方偏三角面体、六方柱为主及锐角菱面体晶形演化的趋势(图H-4)图H-4方解石形态随温度的变化(引自潘兆橹，1993)【物理性质】无色或白色，有时被Fe、Mn、Cu等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色。无色透明的方解石称为冰洲石(icespar)。解

5、理{101}完全；在应力影响下，沿{012}聚片双晶方向滑移成裂开。硬度3。相对密度2.6～2.9。某些方解石具发旋旋光性。【成因及产状】方解石是分布最广的矿物之一，具有各种不同的成因类型。主要为：①沉积型，海水中的CaCO3达到过饱和时，可沉积形成大量的石灰岩、鲕状灰岩等；②热液型，常见于中、低温热液矿床中，呈脉状或见于空洞里，具良好的晶形；③岩浆型，方解石为岩浆成因的碳酸岩和碳酸盐熔岩中的主要造岩矿物，常与白云岩、金云母等共生；④风化型，石灰岩、大理岩在风化过程中地下水溶解易形成重碳酸钙Ca(HC

6、O3)进入溶液，当压力减小或蒸发时，使大量CO2的逸出，碳酸钙可再沉淀下来，形成钟乳石、石笋、石柱等。其反应式：Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2。【鉴定特征】晶形，{012}聚片双晶，{101}三组完全解理，硬度较小，相对密度较小。加HCl急剧起泡。灼热后的方解石碎块置于石蕊试纸上呈碱性反应。有钙的焰色反应(橘黄色)。【主要用途】由方解石组成的石灰岩、大理岩、白垩等岩石，广泛地应用于化工、冶金、建筑等工业部门，例如用于烧石灰、制水泥等。美丽的大理岩可作建筑装饰材料。纯度高的石灰岩是塑料

7、、尼龙的重要原料。由于冰洲石具有极强的双折射率和偏旋旋光性能，被广泛地应用于光学领域里，如偏光显微镜的棱镜、偏光仪、光度计等。  菱镁矿(Magnesite)—菱铁矿(Siderite)Mg［CO3］—Fe［CO3］【化学组成】Mg［CO3］与Fe［CO3］之间可形成完全类质同像，有时具有Mn、Ca、Ni、Si等混入物。【晶体结构】三方晶系；-Rc。菱镁矿：菱面体晶胞：arh=0.566nm；α=48°10′；Z=2；六方晶胞：ah=0.462nm,ch=1.499nm；Z=6。菱铁矿：菱面体

8、晶胞：arh=0.576nm；α=47°54′；Z=2；六方晶胞：ah=0.468nm,ch=1.526nm；Z=6。与方解石同结构。【形态】晶体呈菱面体状、短柱状或偏三角面体状。通常呈粒状、土状、致密块状集合体（图H-5、H-6）。图H-5菱镁矿晶体集合体图H-6菱铁矿晶体集合体【物理性质】富Mg端员白色或浅黄白色、灰白色，有时带淡红色调，富Fe者呈黄至褐色、棕色；玻璃光泽。解理{101}完全。硬度3.5～4.5。相对密度2.9～4.