Арагонит является карбонат минерал , один из трех наиболее распространенных в природе кристаллических форм из карбоната кальция , СаCO 3(другие формы представляют собой минералы кальцит и фатерит ). Он образуется в результате биологических и физических процессов, включая осадки из морской и пресноводной среды.
Арагонит | |
---|---|
Общий | |
Категория | Карбонатный минерал |
Формула (повторяющаяся единица) | CaCO 3 |
Классификация Струнца | 5.AB.15 |
Кристаллическая система | Орторомбический |
Кристалл класс | Дипирамидальный (ммм) символ HM : (2 / м 2 / м 2 / м) |
Космическая группа | Pmcn |
Ячейка | a = 4,95, b = 7,96 c = 5,74 [Å]; Z = 4 |
Идентификация | |
Цвет | Белый, красный, желтый, оранжевый, зеленый, фиолетовый, серый, синий и коричневый |
Хрустальная привычка | Псевдогексагональные, призматические кристаллы, игольчатые, столбчатые, шаровидные, почковидные, пизолитовые, кораллоидные, сталактитовые, с внутренними полосами |
Twinning | Полисинтетический параллельно {100} циклически на {110} |
Расщепление | Четкие на {010}, несовершенные {110} и {011} |
Перелом | Субконхоидальный |
Упорство | Хрупкий |
Твердость по шкале Мооса | 3,5-4 |
Блеск | Стекловидное, смолистое на поверхностях излома |
Полоса | белый |
Прозрачность | От полупрозрачного до прозрачного |
Удельный вес | 2,95 |
Оптические свойства | Биаксиальный (-) |
Показатель преломления | n α = 1,529 - 1,530 n β = 1,680 - 1,682 n γ = 1,685 - 1,686 |
Двулучепреломление | δ = 0,156 |
Угол 2V | 18 ° |
Растворимость | Разбавленная кислота |
Другие характеристики | Флуоресценция: бледно-розовая, желтая, белая или голубоватая; фосфоресценция: зеленоватая или белая (LW UV); желтоватый (SW UV) |
Рекомендации | [1] [2] [3] |
Кристаллическая решетка арагонит отличается от кальцита, что приводит к различной кристаллической форме, в ромбической сингонии с игольчатым кристаллом . Повторное двойникование приводит к псевдогексагональным формам. Арагонит может быть столбчатым или волокнистым, иногда в разветвлении helictitic формы , называемый Flos-Ферри ( «цветы железа») из их ассоциации с рудами в то каринтийских железных рудниковых.
Вхождение
Место типа для арагонита является Молин - де - Арагон в провинции Гвадалахара в Кастилия-Ла - Манче , Испания , для которой он был назван в 1797 [4] Aragonite находится в этом месте , как циклические двойники внутри гипса и мергели кейпера фации в триасе . [5] Этот тип месторождения арагонита очень распространен в Испании, а также во Франции и Марокко.
Арагонитовая пещера, Охтинская арагонитовая пещера , находится в Словакии . В США арагонит в виде сталактитов и «пещерных цветов» ( антодитов ) известен из пещер Карловых Вар и других пещер. На дне Багамских островов обнаружены массивные залежи оолитового арагонитового песка .
Арагонит - это полиморф карбоната кальция под высоким давлением. Таким образом, он встречается в метаморфических породах высокого давления, например, в зонах субдукции .
Арагонит естественным образом образуется почти во всех раковинах моллюсков , а также в известковом эндоскелете тепло- и холодноводных кораллов ( Scleractinia ). У некоторых серпулид есть арагонитовые трубки. Поскольку отложение минералов в раковинах моллюсков строго биологически контролируется, некоторые кристаллические формы заметно отличаются от таковых неорганического арагонита. У некоторых моллюсков вся раковина представляет собой арагонит; в других арагонит образует только отдельные части биминеральной оболочки (арагонит плюс кальцит). Перламутровый слой окаменелых раковин арагонита некоторых вымерших аммонитов образует переливающийся материал, называемый аммолитом .
Арагонит также естественным образом образуется в эндокарпе Celtis occidentalis . [6]
Арагонит также образуется в океане и в пещерах в виде неорганических осадков, называемых морскими цементами и образованиями соответственно. Арагонит не редкость в серпентинитах, где высокое содержание Mg в поровых растворах, по-видимому, подавляет рост кальцита и способствует осаждению арагонита.
Арагонит является метастабильным при низких давлениях у поверхности Земли и поэтому обычно заменяется кальцитом в окаменелостях. Арагонит старше карбона практически неизвестен. [7] Его также можно синтезировать путем добавления раствора хлорида кальция к раствору карбоната натрия при температуре выше 60 ° C (140 ° F) или в смесях вода-этанол при температуре окружающей среды. [8]
Физические свойства
Арагонит термодинамически нестабилен при стандартной температуре и давлении и имеет тенденцию превращаться в кальцит в масштабах от 10 7 до 10 8 лет.
Минерал фатерит , также известный как μ-CaCO 3 , представляет собой другую фазу карбоната кальция, которая является метастабильной в условиях окружающей среды, типичных для поверхности Земли, и разлагается даже быстрее, чем арагонит. [9]
Использует
В аквариумах арагонит считается необходимым для воспроизведения условий рифа. Арагонит предоставляет материалы , необходимые для большого количества морской жизни , а также держит рН воды близко к ее естественному уровню, чтобы предотвратить растворение из биогенного карбоната кальция . [10]
Арагонит успешно прошел испытания на удаление загрязняющих веществ, таких как цинк , кобальт и свинец, из загрязненных сточных вод. [11]
Некоторые производители кондиционеров для воды заявляют, что в их технологиях кальцит превращается в арагонит, чтобы уменьшить образование накипи . [ необходима цитата ]
Галерея
Кристаллы арагонита из Куэнки, Кастилия-Ла-Манча, Испания
Кластер кристаллов арагонита из Испании
Остатки биогенного арагонита (тонкая оболочка цвета радуги) на аммонитовых бакулитах ( сланцы Пьера , поздний мел , Южная Дакота)
Сканирующего электронного микроскопа изображение арагонитовых слоев в перламутра из в голубой мидии ( Mytilus гриб )
Флуоресценция арагонита
Смотрите также
- Арагонитовое море
- Икаите, CaCO 3 · 6H 2 O
- Моногидрокальцит, CaCO 3 · H 2 O
- Перламутр , иначе известный как «Перламутр»
- Оолитовый арагонитовый песок
Рекомендации
- ^ Mindat.org
- ^ Справочник по минералогии
- ^ Веб-минеральные данные
- ^ Cairncross, B .; Маккарти, Т. (2015). Понимание минералов и кристаллов . Кейптаун: Struik Nature. п. 187. ISBN. 978-1-43170-084-4.
- ^ Кальво, Мигель (2012). Minerales y Minas de España. Vol. V. Carbonatos y Nitratos . Мадрид: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid. Fundación Gómez Pardo. С. 314–398. ISBN 978-84-95063-98-4.
- ^ Ван, Янг; Джарен, А. Хоуп; Амундсен, Рональд (1996). «Потенциал для [углерода 14] датирования биогенного углерода в эндокарпах кармана (Celtis)» (PDF) . Четвертичное исследование . 47 : 337–343. DOI : 10.1006 / qres.1997.1894 .[ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Раннегар, Б. (1987). «Микроструктуры раковин кембрийских моллюсков воспроизводятся фосфатом». Алчеринга: Австралазийский журнал палеонтологии . 9 (4): 245–257. DOI : 10.1080 / 03115518508618971 .
- ↑ Sand, KK, Rodriguez-Blanco, JD, Makovicky, E., Benning, LG и Stipp, S. (2012) Кристаллизация CaCO3 в смесях вода-этанол: сферолитовый рост, стабилизация полиморфа и изменение морфологии. Выращивание кристаллов и дизайн, 12, 842-853. DOI : 10.1021 / cg2012342 .
- ^ Ni, M .; Ратнер, Б.Д. (2008). «Дифференциация полиморфов карбоната кальция методами анализа поверхности - исследование XPS и TOF-SIMS» . Серфинг Интерфейс Анал . 40 (10): 1356–1361. DOI : 10.1002 / sia.2904 . PMC 4096336 . PMID 25031482 .
- ^ Орр, JC, и др. (2005) Антропогенное закисление океана в 21 веке и его влияние на кальцифицирующие организмы. Природа 437: 681-686
- ^ Köhler, S., Cubillas, et al. (2007) Удаление кадмия из сточных вод оболочками арагонита и влияние других двухвалентных катионов. Наука об окружающей среде и технологии, 41, 112-118. DOI : 10.1021 / es060756j
Внешние ссылки
- Охтинская арагонитовая пещера в Словакии
- Косовские пещеры Арагонитовые образования