شناسایی مواد معدنی کربناته

هر صخره‌شگر و زمین‌شناس جدی، فقط برای مقابله با کربنات‌ها، یک ویال اسید هیدروکلریک را وارد میدان می‌کند. کانی های کربناته نشان داده شده در اینجا به آزمایش اسید واکنش متفاوتی نشان می دهند، به شرح زیر:

• آراگونیت در اسید سرد به شدت حباب می کند
• کلسیت در اسید سرد به شدت حباب می کند
• سروسیت واکنش نمی دهد (در اسید نیتریک حباب می دهد)
• دولومیت در اسید سرد ضعیف و در اسید داغ به شدت حباب می کند
• حباب منیزیت فقط در اسید داغ
• مالاکیت به شدت در اسید سرد حباب می کند
• رودوکروزیت در اسید سرد ضعیف و در اسید داغ به شدت حباب می کند
• حباب سیدریت فقط در اسید داغ است
• اسمیتسونیت فقط در اسید داغ حباب می کند
• حباب های ویتریت به شدت در اسید سرد ایجاد می شود

01- آراگونیت

آراگونیت کربنات کلسیم (CaCO 3 ) است، با فرمول شیمیایی مشابه کلسیت ، اما یون های کربنات آن متفاوت است. (بیشتر در زیر)

آراگونیت و کلسیت چند شکلی از کربنات کلسیم هستند. سخت تر از کلسیت است (3.5 تا 4، به جای 3، در مقیاس Mohs) و تا حدودی متراکم تر است، اما مانند کلسیت، با حباب شدید به اسید ضعیف پاسخ می دهد. می توانید آن را a-RAG-onite یا AR-agonite تلفظ کنید، اگرچه اکثر زمین شناسان آمریکایی از اولین تلفظ استفاده می کنند. این نام از آراگون در اسپانیا گرفته شده است، جایی که کریستال های قابل توجهی در آن وجود دارد.

آراگونیت در دو مکان مجزا وجود دارد. این خوشه کریستالی از یک جیب در بستر گدازه مراکشی است که در فشار بالا و دمای نسبتاً پایین تشکیل شده است. به همین ترتیب، آراگونیت در سنگ سبز در طول دگرگونی سنگ های بازالتی در اعماق دریا رخ می دهد. در شرایط سطحی، آراگونیت در واقع غیرپایدار است و حرارت دادن آن تا دمای 400 درجه سانتیگراد باعث می شود که به کلسیت برگردد. نکته جالب دیگر در این کریستال ها این است که آنها دوقلوهای متعددی هستند که این شبه شش ضلعی ها را می سازند. بلورهای تک آراگونیت بیشتر شبیه قرص یا منشور هستند.

دومین رخداد عمده آراگونیت در پوسته های کربناته موجودات دریایی است. شرایط شیمیایی در آب دریا، به ویژه غلظت منیزیم، آراگونیت را به کلسیت در صدف‌ها ترجیح می‌دهد، اما در طول زمان زمین‌شناسی تغییر می‌کند. در حالی که امروزه ما "دریاهای آراگونیتی" داریم، دوره کرتاسه یک "دریای کلسیتی" شدید بود که در آن پوسته های کلسیتی پلانکتون ها رسوبات ضخیمی از گچ را تشکیل می دادند. این موضوع مورد توجه بسیاری از متخصصان است.

02 - کلسیت

کلسیت، کربنات کلسیم یا CaCO 3 آنقدر رایج است که به عنوان یک کانی سنگ ساز در نظر گرفته می شود . کربن بیش از هر جای دیگری در کلسیت نگهداری می شود. (بیشتر در زیر)

از کلسیت برای تعریف سختی 3 در مقیاس سختی معدنی Mohs استفاده می شود. سختی ناخن شما 2½ است، بنابراین نمی توانید کلسیت را بخراشید. معمولاً دانه هایی به رنگ سفید مات و شکری تشکیل می دهد اما ممکن است رنگ های کم رنگ دیگری نیز به خود بگیرد. اگر سختی و ظاهر آن برای شناسایی کلسیت کافی نباشد، آزمایش اسید که در آن اسید کلریدریک رقیق سرد (یا سرکه سفید) حباب‌های دی اکسید کربن روی سطح ماده معدنی تولید می‌کند، آزمایش قطعی است.

کلسیت یک کانی بسیار رایج در بسیاری از تنظیمات زمین شناسی مختلف است. بیشتر سنگ آهک و مرمر را تشکیل می دهد و بیشتر سازندهای غار مانند استالاکتیت ها را تشکیل می دهد. اغلب کلسیت کانی گنگ یا بخش بی ارزش سنگ های معدنی است. اما قطعات شفافی مانند این نمونه "Iceland spar" کمتر رایج است. اسپار ایسلند به خاطر اتفاقات کلاسیک در ایسلند نامگذاری شده است، جایی که نمونه های ریز کلسیت به اندازه سر شما یافت می شود.

این یک کریستال واقعی نیست، بلکه یک قطعه شکاف است. گفته می شود که کلسیت دارای شکاف لوزی وجهی است زیرا هر یک از وجوه آن یک مستطیل لوزی یا تابدار است که هیچ یک از گوشه های آن مربع نیست. هنگامی که کلسیت کریستال های واقعی را تشکیل می دهد، شکل های پلاتی یا سیخ دار به خود می گیرد که به آن نام رایج "اسپر دندان سگ" داده می شود.

اگر از میان یک تکه کلسیت نگاه کنید، اشیاء پشت نمونه به حالت افست و دو برابر می شوند. انحراف به دلیل انکسار نوری است که از کریستال عبور می کند، درست همانطور که به نظر می رسد یک چوب وقتی آن را تا حدی به آب می چسبانید خم می شود. دو برابر شدن به این دلیل است که نور در جهات مختلف درون کریستال شکست می‌خورد. کلسیت نمونه کلاسیک شکست مضاعف است، اما در سایر کانی ها چندان نادر نیست.

اغلب کلسیت در زیر نور سیاه فلورسنت می شود.

03 - سروسیت

سروسیت کربنات سرب، PbCO 3 است. در اثر هوازدگی گالن معدنی سرب ایجاد می شود و ممکن است شفاف یا خاکستری باشد. همچنین به شکل توده ای (غیر کریستالی) رخ می دهد.

04 - دولومیت

دولومیت، CaMg(CO 3 ) 2 ، آنقدر رایج است که به عنوان یک کانی سنگ ساز در نظر گرفته می شود . در زیر زمین در اثر تغییر کلسیت تشکیل می شود.

بسیاری از رسوبات سنگ آهک تا حدی به سنگ دولومیت تبدیل می شوند. جزئیات هنوز موضوع تحقیق است. دولومیت همچنین در برخی از اجسام سرپانتینیت که سرشار از منیزیم هستند وجود دارد. در سطح زمین در چند مکان بسیار غیرعادی شکل می گیرد که با شوری بالا و شرایط قلیایی شدید مشخص می شود.

دولومیت سخت تر از کلسیت است ( سختی Mohs 4). اغلب دارای رنگ صورتی روشن است، و اگر کریستال تشکیل دهد، اغلب شکل منحنی دارد. معمولاً درخشش مرواریدی دارد. شکل کریستال و درخشش ممکن است ساختار اتمی کانی را منعکس کند، که در آن دو کاتیون با اندازه های بسیار متفاوت بر شبکه کریستالی فشار وارد می کنند. با این حال، معمولاً این دو ماده معدنی بسیار شبیه به هم به نظر می رسند که آزمایش اسید تنها راه سریع برای تشخیص آنها است. می توانید شکاف لوزی شکل دولومیت را در مرکز این نمونه مشاهده کنید که نمونه ای از کانی های کربناته است.

سنگی که عمدتاً دولومیت است، گاهی اوقات دولوستون نامیده می شود، اما "دولومیت" یا "سنگ دولومیت" نام های ترجیحی هستند. در واقع سنگ دولومیت قبل از کانی تشکیل دهنده آن نامگذاری شده است.

05 - منیزیت

منیزیت کربنات منیزیم، MgCO 3 است. این توده سفید کسل کننده ظاهر همیشگی آن است. زبان به آن می چسبد به ندرت در بلورهای شفاف مانند کلسیت وجود دارد.

06 - مالاکیت

مالاکیت کربنات مس هیدراته، Cu 2 (CO 3 ) (OH) 2 است. (بیشتر در زیر)

مالاکیت در قسمت های بالایی و اکسید شده رسوبات مس تشکیل می شود و معمولاً عادت بوتریوئیدی دارد. رنگ سبز تند مشخصه مس است (اگرچه کروم، نیکل و آهن نیز رنگ های معدنی سبز را تشکیل می دهند). با اسید سرد حباب می دهد و مالاکیت را کربناته نشان می دهد.

مالاکیت را معمولا در مغازه های سنگی و اشیاء زینتی می بینید، جایی که رنگ قوی و ساختار نواری متحدالمرکز آن جلوه ای بسیار زیبا ایجاد می کند. این نمونه یک عادت عظیم‌تر از عادت بوتریوئیدی معمولی را نشان می‌دهد که جمع‌آوران مواد معدنی و حکاکی‌کنندگان علاقه دارند. مالاکیت هرگز بلورهایی با هر اندازه ای تشکیل نمی دهد.

آزوریت کانی آبی، Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 معمولاً همراه مالاکیت است.

07 - رودوکروزیت

رودوکروزیت پسر عموی کلسیت است، اما جایی که کلسیت دارای کلسیم است، رودوکروزیت دارای منگنز (MnCO 3 ) است.

رودوکروزیت را تمشک نیز می نامند. محتوای منگنز حتی در کریستال های شفاف کمیاب به آن رنگ صورتی گلگون می دهد. این نمونه ماده معدنی را در عادت نواری خود نشان می‌دهد، اما عادت بوتریوئیدی را نیز دارد. بلورهای رودوکروزیت عمدتاً میکروسکوپی هستند. رودوکروزیت در نمایشگاه های سنگ و کانی بسیار بیشتر از آن در طبیعت رایج است.

08 - سیدریت 

سیدریت کربنات آهن، FeCO 3 است. در رگه های سنگ معدن با کلسیت، منیزیت و رودوکروزیت همزادهایش رایج است. ممکن است واضح باشد اما معمولا قهوه ای است.

09 - اسمیتسونایت

اسمیتسونیت، کربنات روی یا ZnCO 3 ، یک کانی کلکسیونی محبوب با رنگ ها و اشکال مختلف است. اغلب به صورت "سنگ معدنی استخوان خشک" سفید خاکی ظاهر می شود.

10 - ویتریت

ویتریت کربنات باریم، BaCO 3 است. ویتریت نادر است زیرا به راحتی به باریت معدنی سولفات تغییر می دهد . چگالی بالای آن متمایز است.