Рубрикатор

Карбонаты природные

КАРБОНАТЫ ПРИРОДНЫЕ (от латинского carbo, родительный падеж carbonis — уголь * а. native carbonates; н. naturliche Karbonate; ф. carbonates naturels; и. carbonatos nativos) — класс минералов, солей угольной кислоты Н₂CO₃.

В природе известно свыше 120 карбонатов природных. Выделяют: бикарбонаты — кислые соли, гидрокарбонаты — основные соли, безводные и водные нормальные карбонаты природные, сложные карбонаты природные, содержащие дополнительные анионы F^-, Cl^-, [SO₄]^3- или [PO₄]^3-. Особое положение среди карбонатов природных занимают уранил-карбонаты. В карбонатах природных ведущие катионы Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, Fe²⁺, реже встречаются карбонаты Ва, Sr, Mn, Pb, Zn, Cu. Катионы Na⁺, К⁺, а также (NH₄)⁺ чаще образуют бикарбонаты или двойные соли. Известен ряд карбонатов природных и фторокарбонатов с (UO₂), Се³⁺, La³⁺. Для карбонатов природных характерны многочисленные изоморфные ряды в основном ограниченной смесимости. Непрерывный изоморфизм проявляют пары Fe²⁺Mn²⁺ и Mg²⁺Fe²⁺.

Структуры карбонатов природных в основном островные с плоскими изолированными треугольными радикалами [СО₃]^2-, где катион углерода симметрично окружён 3 ионами кислорода. Небольшое количество кислых карбонатов характеризуется субцепочечным строением, ряд карбонатов (около 15) имеет субслоистую структуру со сложными слоями, включающими кислотные радикалы и некоторые катионные полиэдры (обычно ион уранила). Большая часть карбонатов природных кристаллизуется в моноклинальной и ромбической, в меньшей степени в тригональной, реже гексагональной и других сингониях. Широко распространено явление полиморфизма (например, у карбоната кальция 5 структурных модификаций). Наиболее распространённые карбонаты природные кристаллизуются в структуре кальцита (магнезит, родохрозит, сидерит, доломит, смитсонит) или арагонита (стронцианит, витерит, церуссит).

Карбонаты природные встречаются в виде хорошо огранённых кристаллов значительных размеров; более характерны плотные, зернистые массы, слагающие мощные мономинеральные толщи; реже встречаются радиально-лучистые, игольчатые, натёчные, почковидные агрегаты. Для гипергенных карбонатов природных характерны микрозернистые коллоидальные, плотные фарфоровидные массы, тонкие смеси с другими минералами. Известняки, доломиты, карбонатиты — почти мономинеральные горные породы, сложенные карбонатами природными.

Большая часть карбонатов природных белые или бесцветные; окрашенными являются карбонаты природные, содержащие хромофорные ионы типа Fe³⁺, Mn³⁺, Cu³⁺, TR³⁺, а также загрязнённые тонкодисперсными механическими примесями (гематит, битум и т.д.). Для карбонатов природных характерно высокое отрицательное двупреломление, обусловленное плоской формой треугольных радикалов (СО₃)^2- Важный диагностический признак карбонатов природных — растворимость в HCl.

Карбонаты природные иногда кристаллизуются из кальцитовых и содовых вулканических лав магматического происхождения. Температура лав не превышает 500° С, характерно наличие большого количества (до 50%) летучих компонентов. Карбонаты природные — характерные жильные минералы гидротермальных средне- и низкотемпературных месторождений (свинцовоцинковых, блёклорудных, арсенидных и др.). Известны жильные тела с редкоземельными фторокарбонатами (бастнезит, синхизит) в ассоциации с баритом, флюоритом, гематитом гидротермального происхождения.

Многие карбонаты природные имеют метасоматическую природу, образуясь в ходе вторичных процессов карбонатизации, сопровождающих ряд рудных процессов. При этом образуются специфические околорудные породы (листвениты, березиты и т.д.). Карбонаты Ca, Mg, реже Fe, Mn образуются в осадочных процессах хемогенным или биогенным путём, формируя толщи известняков. Карбонаты природные — обычные минералы кор выветривания, образующиеся по силикатным породам в условиях аридного климата. Карбонаты Pb, Zn, Cu, (UO₂), реже Со, Ni — типичные минералы зон окисления рудных месторождений. При экзогенных процессах образуются основные карбонаты и карбонаты с кристаллизацией водой. При повышении температуры (при метаморфизме и метасоматозе) происходит декарбонатизация, вытеснение СО₂ кремнезёмом с разложением кальцита и доломита. Метаморфизм приводит к перекристаллизации осадочных карбонатов и образованию кальцитовых и доломитовых мраморов. См. также ст. Карбонатные породы.