Карбонаты. 
Классификация минералов

К этому классу относятся минералы — соли угольной кислоты. На долю карбонатов в земной коре приходится около 2% от ее веса, причем 1,5% из этой части приходится на долю широко распространенного карбоната — кальцита. Общее количество карбонатов — более 60. Карбонаты слагают мощные толщи осадочных и метаморфических горных пород — известняки, доломиты, мел, мрамор и др. Для карбонатов характерна небольшая твердость (3−4), стеклянный блеск.

Большинство карбонатов безводные простые соединения, главным образом Ca, Mg и Fe с комплексным анионом [CO3] 2- Менее распространены сложные карбонаты, содержащие добавочные анионы (OH)-, Fи ClСреди наиболее распространённых безводных карбонатов различают карбонаты тригональной и ромбической сингоний. Карбонаты обычно имеют светлую окраску: белую, розовую, серую и т. д., исключение представляют карбонаты меди, имеющие зелёную или синюю окраску. Твёрдость карбонатов около 3−4.5; плотность невелика, за исключением карбонатов Zn, Pb и Ba.

Важным диагностическим признаком является действие на карбонаты кислот (HCl и HNO3), от которых они в той или иной степени вскипают с выделением углекислого газа. По происхождению карбонаты осадочные (биохимические или химические осадки) или осадочно-метаморфические минералы; выделяются также поверхностные, характерные для зоны окисления и иногда низкотемпературные гидротермальные карбонаты.

Среди карбонатов выделяют две подгруппы: карбонаты с крупными катионами (с радиусом больше 1 Е), кристаллизующиеся в ромбической сингонии, и карбонаты с малыми катионами (<1 Е), кристаллизующиеся в тригональной сингонии. Карбонат кальция, у которого ионный радиус катиона кальция составляет 1,05 Е, занимает промежуточное положение и является диморфным, т. е. может кристаллизоваться в той и другой сингониях. Кроме того, выделяют сложные карбонаты — малахит и азурит — моноклинной сингонии.

Кальцит (известковый шпат) — СаСO₃

Название дано по составу. Химический состав: СаО — 56%, СO2−44%. Отмечаются примеси магния, железа, марганца (до 8%), реже — стронция и цинка. Сингония тригональная. Твердость 3. Уд. вес 2,7−2,9.

Морфология: зернистые агрегаты, натеки в виде сталактитов и сталагмитов, кристаллические массы, друзы, жеоды. Облик кристаллов — разнообразный. Спайность совершенная в трех направлениях по ромбоэдру. Блеск стеклянный. Цвет бесцветный, молочно-белый, желтый, розовый, голубой, бурый, черный (с примесью органического вещества). Разновидности: Исландский шпат — прозрачный, бесцветный. Бумажный шпат — листоватые, пластинчатые агрегаты. Антраконит — черный, с примесью битумов. Особые свойства: обладает двойным лучепреломлением, вскипает в холодной разбавленной соляной кислоте. Происхождение гидротермальное — с кварцем, флюоритом, баритом, доломитом, сульфидами. Осадочное — слагает мощные толщи карбонатных пород (известняков, мела и др.), при процессах выветривания. Месторождения. Урал, Средняя Азия, Кавказ, Нижняя Тунгуска, Италия, Исландия.

Значение. Исландский шпат используется в оптических приборах. Известняки — в химической, металлургической (флюсы) и строительной промышленности, в сельском хозяйстве для известкования кислых почв. Мрамор — облицовочный материал.

Арагонит — СаСO₃

Назван по местности Арагония в Испании. Химический состав: СаО — 56.0%, СO2 — 44,0%. Часто содержит примеси стронция (до 5,6%), магния, железа и цинка. Является полиморфной разновидностью кальцита. Сингония ромбическая. Твердость 3,5−4. Уд. вес 2,9−3,0. Морфология: натечные, радиально-лучистые, оолитовые образования, игольчатые и призматические кристаллы, спайность несовершенная, Излом раковистый, Блеск стеклянный, в изломе жирный, цвет бесцветный, белый, желтый, светло-зеленый. Разновидности. Перламутр. Жемчуг. Гороховый камень — оолитового строения. Особые свойства. Вскипает в разбавленной соляной холодной кислоте. В горячем растворе азотнокислого кобальта приобретает фиолетовую окраску. Хрупок.

Происхождение и парагенезис. Гидротермальное — в ассоциации с сульфидами, целестином. Биогенное — жемчуг, перламутр. Экзогенное — в сочетании с гипсом, доломитом, гидрогётитом, малахитом, кальцитом, серой. Месторождения. Урал, Алтай, Узбекистан (Шор-Су), Чехословакия (Карловы Вары). Значение. Поделочный камень.

Магнезит (магнезиальный шпат) — MgCО₃

Название происходит от области Магнезия в Греции. Химический состав: MgO -47,6%, СО2 -52,4%. Изоморфные примеси: железо, марганец, кальций, никель, кобальт. Сингония тригональная. Твердость 3,5 — 4,5. Уд. вес 2,9−3,1. Морфология. Крупнозернистые агрегаты, метаколлоидные фарфоровидные массы, кристаллы ромбоэдрического облика. Спайность совершенная по ромбоэдру. Излом раковистый (для плотных разностей). Блеск стеклянный. Цвет белый, желтоватый. Разновидности. По морфологии можно выделить кристаллически-зернистый и метаколлоибный (фарфоровидный), скрытокристаллический магнезит. Особые свойства.

Растворяется в горячей соляной кислоте с выделением СО2. Иногда при. ударе молотком светится желтым цветом. Происхождение и парагенезис. Метасоматическое — при замещении известняков магнезиальными растворами, в ассоциации с доломитом. Экзогенное — при процессах выветривания ультраосновных пород в ассоциации с доломитом и опалом. Месторождения. Саткинское (Ю. Урал), Савинское (Иркутская обл.), КНР, Чехословакия, Австрия. Значение. Для изготовления огнеупорных кирпичей, в строительстве (штукатурка), цементном производстве, для производства электроизоляторов и др.

Доломит (горький шпат) — CaMg[CО₃]₂

Xимический состав: СаО -30,4%, MgO -21,7%, СO2 — 47,9%. Содержит — изоморфные примеси железа, марганца, иногда цинка, никеля, кобальта. Сингония тригональная. Твердость 3,5−4. Уд. вес 2,8−2,9. Морфология. Кристаллически-зернистые массы. Пористые и мучнистые образования. Облик кристаллов ромбоэдрический. Часто грани искривлены. Спайность совершенная по ромбоэдру. Блеск стеклянный. Цвет белый, серый, желтый. Разновидности. Выделяют кристаллическую (серо-белого и светло-коричневого цвета) и мучнистую (ярко-желтого цвета) разности. Особые свойства. В катодных лучах светится оранжево-красным цветом. Реагирует с соляной кислотой только в тонком порошке. Происхождение и парагенезис. Основная масса доломита образуется осадочным и метасоматическим путем (за счет преобразования известняков магнезиальными растворами). Ассоциирует с гипсом, ангидритом, флюоритом, опалом, халцедоном. Гидротермальное в ассоциации с магнезитом, кальцитом, сульфидами и кварцем. Месторождения. Урал, Донбасс, Поволжье, Подмосковье. Значение. Используется как флюс и огнеупор в металлургии, как стройматериал, в сельском хозяйстве (доломитовая мука).

Сидерит (железный шпат) — FeCО₃

Название от «си-дерос» — железо (греч.). Химический состав: FeO -62,1% (Fe -48,3%), СО2 -37,9%. Изоморфные примеси — магний и марганец, иногда цинк и кобальт. Сингония триклинная. твёрдость 4−4,5. Удельный вес 3,5 3,9, Морфология. Кристаллически-зернистые агрегаты. Шаровые конкреции (сферосидериты). Оолиты. Кристаллы ромбоэдрические. Спайность совершенная. Блеск стеклянный. Цвет желтовато-бурый, темно-бурый, серый. Черта светло-коричневая. Разновидности. Сферосидерит (шаровые образования, часто с радиально-лучистым строением), олигонит (содержит до 40% МnСО3). Особые свойства. При взаимодействии с холодной соляной кислотой не вскипает, образуется зеленовато-желтое пятно FeCl3. Происхождение и парагенезис. Гидротермальное — в ассоциации с пирротином, халькопиритом и хлоритом. Метасоматическое — при замещении известняков в ассоциации с магнетитом и гематитом. Осадочное — в лагунах с восстановительными условиями. Месторождения, Бакальское (Ю. Урал), Керчь, Великобритания. Значение. Важная руда на железо.

Малахит (медная зелень) — Сu[СO₃] (ОН)₂ или CuCO₃xСu (ОН)₂

Название происходит от греческого слова «малахе» — мальва (очевидно, назван по цвету зелени этого растения). Химический состав: СuО — 71,9% (Сu -57,4%), СO2−19,9%, Н2O -8,2%. Отмечены примеси СаО, Fе2О3, SiO2 и др. Сингония моноклинная. Твердость 3,5−4. Уд. вес 4. Морфология. Натечные формы, корки, почки с концентрически-зональным строением, землистые массы. Кристаллы призматические, очень редки. Спайность по {001} средняя. Излом раковистый. Блеск стеклянный, алмазный, шелковистый, матовый. Цвет зеленый. Черта светло-зеленая. Особые свойства. В НСl бурно выделяет СО2. Смоченный НCl окрашивает пламя в голубой цвет. При добавлении аммиака к раствору малахита в НСl наблюдается посинение. Происхождение и парагенезис. Образуется экзогенным путем в зонах окисления медных сульфидных месторождений в парагенезисе с азуритом, самородной медью, купритом, гидрогётитом, гипсом и др. Месторождения. Урал, Алтай. Значение. Руда на медь, поделочный камень.

Азурит — Сu₃[СO₃]₂(ОН)₂ или 2CuCO₃xСu (ОН)₂ (медная синь, медная лазурь)

Название происходит от французского слова «азур» или арабского «лазавард» — голубой камень, лазурь. Химический состав: СuО — 69,2%, СO2 -25,6%, Н2O -5,2%. Обычно химически чистый. Иногда — примеси золота. Сингония моноклинная. Твердость 3,5−4. Уд. вес 3,7−3,9. Морфология. Налеты, землистые массы (медная синь). Корочки, зернистые массы с мелкими таблитчатыми и призматическими кристаллами, друзы мелких кристаллов, радиально-лучистые агрегаты. Спайность средняя. Блеск стеклянный. Цвет синий, голубой. Черта голубая. Особые свойства. Бурно реагирует с НСl. Растворяется в аммиаке, окрашивая раствор в голубой цвет. Происхождение, парагенезис и месторождения те же, что и у малахита. Значение. Руда на медь. Для изготовления синей краски.