方解石對于廣大朋友們而言可謂是;“聽得多,見的少”。人們往往單一的用一些單晶作為范例因此叫這些生活中不可缺少的礦物隱形了它的存在。方解石對我們而言可謂是成也蕭何敗也蕭何的存在狀態(tài),包括人類在內(nèi)的很多動物的耳內(nèi)、聽泡中的“耳石”就是方解石堆砌的石灰質(zhì)晶體,這些晶體的主要作用就是感受重心變化,以便于調(diào)節(jié)身體平衡來維持生物們的活動。如此重要的人體礦化如果位置不同就會叫我們恨之入骨,就好比人體乳腺礦化后乳腺內(nèi)方解石堆砌結晶形成的“乳腺鈣化”……自然生活中,我們常常見到的是一些方解石微晶集合體,比如海洋里的珊瑚,貝殼、河里的蚌、螺、生物的外骨骼、水壺附著的石灰華。
方解石是一種無機化合物,也就是我們常說的碳酸鈣、石灰,其化學成分含量為CaO:56.03%、CO2:43.97%,常含有MgO、FeO、MnO等形成類質(zhì)同象變種(比如霰石、白堊等),有時會含有Zn、Pb、Sr、Ba、Co、Tr等類質(zhì)同象替代物。
方解石是地殼造巖重要礦物之一,同時也是地球元素循環(huán)的重要組員。其生生世世都在循環(huán)罔替,在地球五大圈內(nèi)起著重要的控制作用。
方解石屬三方晶系;D63d - R3c。菱面體晶胞:arh=6.37 ,α=46°5′ , Z=2。六方晶胞;ah=bh=4.9896 ,ch=17.061 ,Z=6。方解石晶胞結構中的CO2-3呈平面三角形垂直于三次軸并形成層排布,同層內(nèi)的CO2-3三角形方向相同,相鄰層中CO2-3三角形方向相反。Ca也垂直于三次軸的方向成層排列并與CO2-3交替分布,鈣的配位數(shù)為6,構成[CaO6]八面體。
方解石常發(fā)育形態(tài)多種多樣的完好晶體,其形態(tài)多達600余種。其常依{0001}形成接觸雙晶,更常依{0112}形成聚片雙晶。方解石的集合體也是非常龐大的數(shù)量群,有呈板狀的層解石、纖維狀的纖維方解石、致密塊狀的石灰?guī)r、粒狀的大理巖、土狀的白堊、多孔石灰?guī)r、石鐘乳、鮞狀、豆狀、結核狀、葡萄狀、被膜狀、晶簇……形式是五花八門。常見于縫隙、裂隙、空腔、洞穴的沉積結晶。
較純的方解石為無色~白色,無色透明的在國內(nèi)常被稱為“冰洲石”。但絕大多數(shù)方解石因含有Fe、Mn、Cu等雜質(zhì)元素呈現(xiàn)出淺黃色、淺紅色、紫色、褐色、黑色……各種顏色。解理{1011}完全。在應力的影響下,可沿{0112}聚片雙晶方向滑移形成裂開。
方解石摩氏硬度2.50~3.75,在(0001)面上硬度較大。比重為2.6~2.9g/cm,密度的變化主要受雜質(zhì)含量的影響。方解石在紫外熒光下可發(fā)熒光,但熒光顏色與方解石所含雜質(zhì)元素及產(chǎn)狀有關。加熱方解石可產(chǎn)生彈性變形及熱發(fā)光,熱發(fā)光的激發(fā)因素是放射性雜質(zhì)的影響、微量雜質(zhì)的存在及晶體形變程度。在偏光顯微鏡下,方解石顯一軸晶(-)光性。有時為光軸角很小的二軸晶、Ne=1.4864,N0=1.6584(λ=589nm),重折率高。
無色透明的方解石雙折率效應是它重要的光學性質(zhì),在白色透明的晶體礦物中具有最高的重折率和偏光性能。這種高重折率是方解石的結構所決定的。當光線沿著c軸(三次對稱軸)傳播時,CO2-3配位三角形平面內(nèi),氧離子的極化作用因鄰近氧離子的相互作用而加大,當光線垂直c軸傳播時,電場作用于垂直配位的三角形平面內(nèi),氧離子的極化作用因近鄰的陽離子的相互作用而減弱。因而在CO2-3配位的三角形平面內(nèi)振動的光波所呈現(xiàn)的折射率N0遠大于垂直CO2-3配位的三角形平面振動的光波所呈現(xiàn)出的折射率Ne。也就是N0≥Ne。
石灰?guī)r就是主要是由方解石組成的沉積碳酸鹽,有時候含有白云石、黏土礦物和碎屑礦物。石灰?guī)r不易溶于水而易溶于酸。在1000~1300℃煅燒之下,石灰?guī)r發(fā)生分解轉(zhuǎn)化為高鈣型生石灰CaO,生石灰遇水潮解,水化物為高鈣型熟石灰[Ca(OH)2]。熟石灰+水后調(diào)成灰漿在空氣中易于硬化,熟石灰中通入CO2氣體所產(chǎn)生的碳酸鈣沉淀物經(jīng)過過濾、烘干、細磨就可以制成輕質(zhì)碳酸鈣粉。
方解石成因有很多方式,常見的有生物遺體沉積成礦,藻類、海綿、有孔浮游動物的殼、等等,也有巖石風化、地表降水攜帶二氧化碳進入地下……由流體攜帶并交代其他生物遺體等等。常見的有洞穴石鐘乳、石筍、石矛、植物方解石化的木變石,鈣質(zhì)根管、生物遺體的方解石化、紋石化。
我們最熟悉的石灰就是以方解石礦物為原料制成的,這些石灰被用在建筑上、裝飾材料、玻璃和陶瓷的配料上(降低燒成溫度)等等。在冶金方面可作為堿性溶劑,在化工方面則多用來制備電石、制堿、碳酸鈣、碳酸鉀……其制成的燒堿也被用在人造絲、化學藥品、染料、紙漿、橡膠、涂料工業(yè)中,在農(nóng)業(yè)中可生產(chǎn)肥料。
隨著科技的發(fā)展方解石現(xiàn)在也多用于納米碳酸鈣的領域,粒徑<100nm的碳酸鈣被稱為納米碳酸鈣,由于納米級碳酸鈣粒子的超細化其晶體結構和表面電子結構發(fā)生變化,因而產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具備的量子尺寸效應,小尺寸效應,表面效應和宏觀量子效應,在磁性、催化性、光熱阻和熔點等方面與常規(guī)材料相比顯示出了更優(yōu)越的性能。
人體除功能性礦化外還存在這病理性礦化,這種被稱為鈣化、結石或鈣沉著的礦化常表現(xiàn)為腦膜瘤、乳腺癌、甲狀腺癌、心血管疾病等方面。這些礦化多為μm級片狀或不規(guī)則粒狀及混合集合體形式,多見方解石結構或碳羥磷灰石等結果特點。
方解石是一種無機化合物,也就是我們常說的碳酸鈣、石灰,其化學成分含量為CaO:56.03%、CO2:43.97%,常含有MgO、FeO、MnO等形成類質(zhì)同象變種(比如霰石、白堊等),有時會含有Zn、Pb、Sr、Ba、Co、Tr等類質(zhì)同象替代物。
方解石是地殼造巖重要礦物之一,同時也是地球元素循環(huán)的重要組員。其生生世世都在循環(huán)罔替,在地球五大圈內(nèi)起著重要的控制作用。
方解石屬三方晶系;D63d - R3c。菱面體晶胞:arh=6.37 ,α=46°5′ , Z=2。六方晶胞;ah=bh=4.9896 ,ch=17.061 ,Z=6。方解石晶胞結構中的CO2-3呈平面三角形垂直于三次軸并形成層排布,同層內(nèi)的CO2-3三角形方向相同,相鄰層中CO2-3三角形方向相反。Ca也垂直于三次軸的方向成層排列并與CO2-3交替分布,鈣的配位數(shù)為6,構成[CaO6]八面體。
方解石常發(fā)育形態(tài)多種多樣的完好晶體,其形態(tài)多達600余種。其常依{0001}形成接觸雙晶,更常依{0112}形成聚片雙晶。方解石的集合體也是非常龐大的數(shù)量群,有呈板狀的層解石、纖維狀的纖維方解石、致密塊狀的石灰?guī)r、粒狀的大理巖、土狀的白堊、多孔石灰?guī)r、石鐘乳、鮞狀、豆狀、結核狀、葡萄狀、被膜狀、晶簇……形式是五花八門。常見于縫隙、裂隙、空腔、洞穴的沉積結晶。
較純的方解石為無色~白色,無色透明的在國內(nèi)常被稱為“冰洲石”。但絕大多數(shù)方解石因含有Fe、Mn、Cu等雜質(zhì)元素呈現(xiàn)出淺黃色、淺紅色、紫色、褐色、黑色……各種顏色。解理{1011}完全。在應力的影響下,可沿{0112}聚片雙晶方向滑移形成裂開。
方解石摩氏硬度2.50~3.75,在(0001)面上硬度較大。比重為2.6~2.9g/cm,密度的變化主要受雜質(zhì)含量的影響。方解石在紫外熒光下可發(fā)熒光,但熒光顏色與方解石所含雜質(zhì)元素及產(chǎn)狀有關。加熱方解石可產(chǎn)生彈性變形及熱發(fā)光,熱發(fā)光的激發(fā)因素是放射性雜質(zhì)的影響、微量雜質(zhì)的存在及晶體形變程度。在偏光顯微鏡下,方解石顯一軸晶(-)光性。有時為光軸角很小的二軸晶、Ne=1.4864,N0=1.6584(λ=589nm),重折率高。
無色透明的方解石雙折率效應是它重要的光學性質(zhì),在白色透明的晶體礦物中具有最高的重折率和偏光性能。這種高重折率是方解石的結構所決定的。當光線沿著c軸(三次對稱軸)傳播時,CO2-3配位三角形平面內(nèi),氧離子的極化作用因鄰近氧離子的相互作用而加大,當光線垂直c軸傳播時,電場作用于垂直配位的三角形平面內(nèi),氧離子的極化作用因近鄰的陽離子的相互作用而減弱。因而在CO2-3配位的三角形平面內(nèi)振動的光波所呈現(xiàn)的折射率N0遠大于垂直CO2-3配位的三角形平面振動的光波所呈現(xiàn)出的折射率Ne。也就是N0≥Ne。
石灰?guī)r就是主要是由方解石組成的沉積碳酸鹽,有時候含有白云石、黏土礦物和碎屑礦物。石灰?guī)r不易溶于水而易溶于酸。在1000~1300℃煅燒之下,石灰?guī)r發(fā)生分解轉(zhuǎn)化為高鈣型生石灰CaO,生石灰遇水潮解,水化物為高鈣型熟石灰[Ca(OH)2]。熟石灰+水后調(diào)成灰漿在空氣中易于硬化,熟石灰中通入CO2氣體所產(chǎn)生的碳酸鈣沉淀物經(jīng)過過濾、烘干、細磨就可以制成輕質(zhì)碳酸鈣粉。
方解石成因有很多方式,常見的有生物遺體沉積成礦,藻類、海綿、有孔浮游動物的殼、等等,也有巖石風化、地表降水攜帶二氧化碳進入地下……由流體攜帶并交代其他生物遺體等等。常見的有洞穴石鐘乳、石筍、石矛、植物方解石化的木變石,鈣質(zhì)根管、生物遺體的方解石化、紋石化。
我們最熟悉的石灰就是以方解石礦物為原料制成的,這些石灰被用在建筑上、裝飾材料、玻璃和陶瓷的配料上(降低燒成溫度)等等。在冶金方面可作為堿性溶劑,在化工方面則多用來制備電石、制堿、碳酸鈣、碳酸鉀……其制成的燒堿也被用在人造絲、化學藥品、染料、紙漿、橡膠、涂料工業(yè)中,在農(nóng)業(yè)中可生產(chǎn)肥料。
隨著科技的發(fā)展方解石現(xiàn)在也多用于納米碳酸鈣的領域,粒徑<100nm的碳酸鈣被稱為納米碳酸鈣,由于納米級碳酸鈣粒子的超細化其晶體結構和表面電子結構發(fā)生變化,因而產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具備的量子尺寸效應,小尺寸效應,表面效應和宏觀量子效應,在磁性、催化性、光熱阻和熔點等方面與常規(guī)材料相比顯示出了更優(yōu)越的性能。
人體除功能性礦化外還存在這病理性礦化,這種被稱為鈣化、結石或鈣沉著的礦化常表現(xiàn)為腦膜瘤、乳腺癌、甲狀腺癌、心血管疾病等方面。這些礦化多為μm級片狀或不規(guī)則粒狀及混合集合體形式,多見方解石結構或碳羥磷灰石等結果特點。