Np=1.530,N.=1.681,Ng=1.685Ng-Np=0.155
Ng//b,Nm//a,Np//c,AP//(100)
(+)2V=18°
D=2.9~3.0,H=3.5~4
Ca[CO3]斜方晶系
【化学组成】成分中常含较多的Sr、Pb和ZNo此外,还含少量Mg、Fe等杂质。
【形态】晶体呈柱状、针状,纤维状,断面假六边形,可呈厚板状、钟乳状、放射纤维状。
【光学性质】颜色为白色、淡黄、淡绿。薄片中无色。闪突起明显,Ng正高突起,Np负低突起。{010}解理不完全。最高干涉色为高级白。双晶沿(110)常见,呈聚片状或六方轮状复合双晶。柱状平行消光。负延性。
图10-110 文石的光性方位
【变化】文石不稳定,易转变为方解石。薄片中常见文石被方解石、白云石置换形成假象。
【鉴定特征】文石和方解石成分相同,光学性质相似,区别主要是:方解石具菱面体解理、折射率较高、二轴晶、平行消光。
【产状】内生成因的文石形成于火山喷发的后期热液作用中,常见于玄武岩和安山岩的孔穴内;外生成因的文石与方解石、白云石共生,见于石灰岩中。某些海相生物的贝壳原先是由文石组成,后转变为方解石。
学习指导
本章学习重点是常见的主要造岩矿物:橄榄石族、辉石族、角闪石族、长石族、云母族等矿物的镜下鉴定特征。要求结合手标本特征,掌握主要造岩矿物的光学性质及与相似矿物的区别。
复习思考题
1.二轴晶矿物在偏光显微镜下观察的主要现象和测定的主要光学数据有哪些?
2.橄榄石族矿物主要矿物种有哪些?镜下如何识别?
3.橄榄石族矿物常蚀变为什么矿物?镜下有何特征?
4.绿帘石族矿物有何特征?各矿物种如何区别?产状有何特征?
5.如何识别变质岩中特征的变质矿物如蓝晶石、红柱石、十字石、堇青石、矽线石等?变质岩中特征变质矿物的成因及产状有何意义?
6.辉石族矿物有何特征?各矿物种镜下有何鉴定特征?
7.角闪石族矿物有何特征?各矿物种镜下有何的鉴定特征?
8.如何区别蔷薇辉石与普通辉石?
9.硅灰石的特征及与普通角闪石的区别是什么?
10.云母族矿物光性方位特征如何?⊥Bxa切面特征及干涉色图特征又如何?白云母及黑云母镜下如何鉴定?
11.试述绿泥石族矿物主要矿物种鉴定特征。
12.试述蛇纹石族矿物特征及主要矿物种的区别。
13.按长石族矿物的成分如何分类?分为哪些类型?长石族矿物的双晶有哪些?镜下如何识别?
14.试述碱性长石各矿物种的鉴定特征及区别。
15.试述斜长石亚族矿物成分特征及通性。斜长石常见的双晶有哪些?如何识别?
16.常用的适用于普通偏光显微镜鉴定斜长石端员组分和种属名称的方法有哪些?利用这些方法如何测定斜长石的端员组分和种属?
17.试述斜长石各矿物种的鉴定特征、产状特征及意义。
18.如何识别砂岩和石灰岩中海绿石?海绿石产状有何意义?
碳酸盐矿物。成分为CaCO 3 。又称霰石,与方解石等成同质多象。斜方晶系,晶体呈柱状或矛状,常见假六方对称的三连晶。集合体多呈皮壳状、鲕状、豆状、球粒状等。通常呈白色、黄白色。玻璃光泽,断口为油脂光泽。具不完全的板面解理。贝壳状断口。莫氏硬度3.5~4.5。比重2.9~3.0。在自然界文石不稳定,常转变为方解石。主要形成于外生作用条件下,产于近代海底沉积或粘土中;石灰岩洞穴中;也可形成于内生作用,产于温泉沉积及火山岩的裂隙和气孔中,是低温矿物。也有生物成因的,产于某些贝壳中。
基本介绍中文名 :文石 外文名 :Aragonite 属性 :碳酸盐矿物 成份 :CaCO3 又称 :霰石 矿物概述,结构性质,晶体形态,晶体结构,物理性质,光学性质,产地产状,特性,产状,矿石构造有,用途,产地,澎湖文石, 矿物概述 文石化学组成为CaCO 3 (orthorhombic,正交晶系或称斜方晶系)。与方解石等成同质多象。在文石的晶体结构中,CO 3 2 - 按近似成六方最紧密堆积的方式排列,每个Ca 2 + 位于6个CO 3 2 - 之间,共与9个O 2 - 配位,每个O 2 - 则与3个Ca 2 + 和一个C 4 + 相联结。晶体呈柱状或矛状,常见假六方对称的三连晶,集合体多呈皮壳状、鲕状、豆状、球粒状等。通常呈白色、黄白色。玻璃光泽,断口上为油脂光泽,具不完全的板面解理,断口贝壳状。摩斯硬度3.5~4.5,比重2.9~3.0。在自然界,文石不稳定,常转变为方解石。主要形成于外生作用条件下,出现于蛇纹石化超基性岩风化壳及石灰岩洞穴中。组成珍珠和软体动物贝壳内壁珍珠层的物质,与文石完全相同,但它们是由生物有机作用所形成,不属于矿物的范畴。 文石 霰石是碳酸盐矿物。方解石与霰石皆是自然发生并常见的两种碳酸钙多形体。霰石的晶格与方解石的晶格不同,所以晶体的形状也不同。霰石的形状也许是柱状晶体或是纤维状,偶尔地也有分叉钟乳石状的,这种形状叫做钢花。 化学组成:CaCO 3 ,CaO56.03%,CO 2 43.97%。常含有锰和铁; 与方解石化学成分相同,属同质多象现象。区别在于文石为正交晶系,方解石为三方晶系。 鉴定特征:以其比重和方解石及白云石区别;用染色法与方解石区别; 成因产状:在自然界,文石远少于方解石。主要形成于外生作用。作为生物化学作用的产物,见于许多动物的贝壳或骨骸中。珍珠的主要构成物也是文石,海水中也可以直接形成。内生成因的文石是热液最后阶段的低温产物,温泉沉淀物中也有文石产出; 结构性质 晶体形态 斜方双锥晶类,晶体常呈柱状。常见单形有斜方柱m、k等,平行双面b、c,斜方双锥等。 晶体结构 晶系和空间群:正交晶系,Pm; 文石 晶胞参数:a0=4.95&Aring,b0=7.96&Aring,c0=5.73Å 粉晶数据:3.396(1)1.977(0.65)3.273(0.52) 物理性质 硬度:3.5-4 比重:2.94g/cm 3 解理:解理不完全 文石 断口:贝壳状断口 颜色:无色或白色 条痕:无色 透明度:透明 光泽:玻璃光泽,断口油脂光泽 发光性:无 光学性质 薄片中无色。二轴晶(-)。Np=1.5961,Nm=1.6174,Ng=1.6218。 产地产状 特性 文石由霰石、方解石、铁氧化物、蛋白石等矿物所组成,属次生矿物,其中以霰石为主要成分,呈葡萄状或球状集合体,硬度为3~4,比重3.0,良质文石颜色较深,硬度高,花纹多变化,具有同心圆构造。黄色、乳白色、无花纹属中级文石。 产状 文石赋存于多孔质玄武岩的气孔和裂隙内,生成过程似在气孔的围岩壁上先生成一层绿泥石或褐铁矿薄膜,文石眼生于其上,最后再填充霰石或方解石于其空隙中。 矿石构造有 块状构造,各种矿物成不规则混合。缟状构造,以霰石及玉髓等数种不同矿物,形成明显之同心缟状充填其中。 用途 品质较佳者,经加工打磨后呈现美丽的同心圆花纹,称为文石眼,可制成文石饰物制品、印材等。 产地 中国西藏台湾及义大利西西里岛,西藏的文石矿目前发现世界最深最长大雅鲁藏布大峡谷人迹罕至地带,台湾澎湖文石主要分布于望安岛,将军澳,西屿,七美等屿沿岸。以雅鲁藏布大峡谷的矿料最具宝石价值。 澎湖文石 澎湖列岛山美,水美,石更美,澎湖文石驰名海内外,是收藏家争相收藏的奇石。文石稀少珍贵。世界上,只有我国台湾省的澎湖群岛和义大利的西西里岛出产文石。澎湖的文石又因色彩鲜艳,质地优良,有天然的“猫眼”,而备受青睐。澎湖列岛是火山爆发形成的玄武岩岛。文石生成于玄武岩杏仁状空隙和裂缝里,主要成分是霰石、石英类和氧化铁,属于次生矿石。 澎湖文石 澎湖文石主要产于望安岛、将军屿、白沙岛以及风柜半岛。望安岛是澎湖列岛中的第四大岛,也是最早开采文石的地方。这里的文石,色泽深,硬度高,质地优,但由于过量开采,资源已枯竭;将军屿出产的文石,色彩艳丽,质地坚硬,以文石眼和镶金边文石最名贵;白沙岛出产的文石,以淡黄、绿色或乳白色为主,色彩淡雅,造型别致,其中同心花纹文石、葡萄状文石最珍贵;风柜半岛出产的文石色泽华丽,质地细腻,上面常带有天然的精美图案,其中的千眼文石更是稀少,一年出产不过几十枚,非常珍贵。澎湖文石经过打磨加工成印章、戒指、项链、领带夹等各种工艺品和饰物,人见人爱。台湾不少雕刻家尝试用文石雕刻精巧的器具,使文石的名声更加远扬。 文石 文石名贵稀少,价值不菲,雕刻前,艺术家往往要反复构思,巧妙利用原材料的色彩和特点,塑造出完美的作品。文石作品取材广泛,造型千变万化,有的出自历史和民间故事,有的选自神话传说,更多的则是佛像、鸟兽鱼虫和文房四宝,件件作品都栩栩如生。台湾澎湖文石是中国传统赏石文化中的一朵奇葩,它从古老的岁月中走来,艺术家又赋予了它新的生命。
本族矿物包括镁、锌、铁、锰、钙、锶、铅和钡等二价阳离子与碳酸根化合而成的无水碳酸盐。其中镁、锌、铁、锰和钙的碳酸盐之晶体结构属方解石型,锶、铅、钡和钙的碳酸盐之晶体结构属文石型。Ca[CO3]有三个同质多像变体,最常见的是三方晶系变体方解石,其次是正交晶系变体文石,而六方晶系变体六方碳钙石由于稳定性很差,在自然界很少见。
方解石的晶体结构视为变形的Na Cl型结构。使Na Cl的立方晶胞沿一个三次对称轴方向压扁至棱间交角为101°55′的钝角菱面体(图11-2A),并以Ca2+和[CO3]2-分别取代Na+和Cl-的位置,即为方解石结构。垂直该三次轴方向上,[CO3]2-配位三角成层排列,每一[CO3]2-层均与其相邻层中的[CO3]2-三角形的位向相反。Ca2+的配位数为6。由于Na Cl具有{100}完全解理,在方解石中相当于 完全解理。对应于 解理的菱面体晶胞是一个面心格子的大晶胞,不符合布拉维空间格子的选择原则。方解石真正的单位晶胞应是一锐角菱面体状。三方菱面体格子可按六方格子进行划分,因此方解石的锐角菱面体单位晶胞可划分成具双重体心的六方晶胞(图11-2B)。
图11-2 A-方解石的结构;B-单位晶胞与菱面体解理的关系
菱面体解理是面心格子,用六方格子划分为原始菱面体格子
(据陈武等,1985)
文石型结构中Ca2+和[CO3]2-的排列方式与方解石不同,如图11-3,其Ca2+近似呈六方紧密堆积(方解石中Ca2+近似呈立方紧密堆积);每个Ca2+与相邻接触的O2-不是6个,而是9个,即Ca2+的配位数为9,每个O由3个Ca和1个C与其配位。因此,文石结构较方解石结构紧密。
图11-3 文石的晶体结构
长虚线示出与晶胞中央的Ca2+配位的9个O2-
根据结构属方解石型抑或文石型,本族矿物相应地分为方解石亚族和文石亚族。
(一)方解石亚族
本亚族矿物包括方解石Ca[CO3]、菱镁矿Mg[CO3]、菱铁矿Fe[CO3]、菱锰矿Mn[CO3]、菱锌矿Zn[CO3]等。各矿物组分之间的类质同像置换普遍。
方解石Calcite—Ca[CO3]
晶体参数 三方晶系;对称型3m。空间群R3Ca0=0.499nm,c0=1.706nmZ=6。
成分与结构 Ca O 56.0%,CO244.0%。Ca[CO3]与Mn[CO3]之间呈完全类质同像系列;Ca[CO3]与Zn[CO3]、Ca[CO3]与Fe[CO3]之间为不完全类质同像系列。由于Ca2+、Mg2+的半径相差过大,低温下的替代能力极小,当Ca和Mg同时存在时,则形成复盐白云石Ca Mg[CO3]2。方解石的结构见前描述。
形态 常以良好晶形出现(图11-4、11-6)。如 六方柱,{0001}底面, 和 等菱面体,以及 复三方偏三角面体等。若呈片状或薄板状者称为层解石。以 为双晶面的负菱面聚片双晶或接触双晶极为常见。前者多为滑移双晶(见白云石)以(0001)为双晶面的方解石律接触双晶也较普遍(图11-5A),以 为双晶面的接触双晶则少见(图11-5B)。集合体常呈晶簇状、片状、粒状、块状、钟乳状(称钟乳石stalactite)、结核状等。
图11-4 方解石的晶形
A—厚板状;B—复三方偏三角面体;C—柱状
c{0001},m{1010},e{0112},v{2131},r{1011}
(据Berry等,1983,修改)
图11-5 方解石的双晶
A一以(0001)为双晶面的方解石律双晶;B—以(2021)为双晶面的接触双晶v{2131}
(据Berry等,1983,修改)
图11-6 方解石晶体
A—菱面体的方解石和紫水晶;B—复三方偏三角面体的方解石和萤石
(据Klein等,2007)
物理性质 一般呈白色,含各种混入物呈不同的颜色,如灰、黄、浅红、绿、蓝等色;玻璃光泽。硬度3;解理平行 完全。密度2.715g/cm3。加冷稀HCl剧烈起泡。纯净、无色透明的方解石,称为冰洲石(iceland spar)。
鉴定特征 菱面体完全解理,硬度3,加冷稀HCl剧烈气泡。
成因与产状 方解石形成于多种地质作用。①沉积作用:海水中Ca[CO3]达到过饱和后,形成沉积的石灰岩。②风化作用:石灰岩被溶解后形成重碳酸钙溶液,当压力减小或蒸发时,释放出大量的CO2,使Ca[CO3]沉淀下来形成方解石。它们常分布在石灰岩的溶洞或裂隙中。我国石灰岩溶洞尤以桂林为佳,其中的石钟乳和石笋形成瑰丽壮观的景色,闻名世界。③生物作用:生物吸收Ca[CO3]后形成的介壳在海底堆积形成生物礁灰岩。④岩浆作用:来自上地幔或由碱性岩浆分异的碳酸盐岩浆,侵入地壳冷凝结晶而成。⑤热液作用:中低温热液矿脉中经常伴有方解石出现。⑥泉水中溶解的重碳酸钙,当到达地表后因压力降低释放出CO2,在泉水出口处沉淀出石灰华(travertine)。
主要用途 石灰岩和大理岩主要由方解石组成,它们是化工、水泥等工业的原料。在冶金工业上用做熔剂,在建筑工业方面用来生产水泥、石灰,大理岩还可作建筑装饰材料。方解石经机械加工(用雷蒙磨或其他高压磨直接粉碎天然的方解石)可以制得重质碳酸钙,它是优良的填充剂和性能改良剂,广泛用于塑料、橡胶、造纸、涂料、电缆、油漆、饲料、医药、玻璃、陶瓷等领域。例如,电缆皮中添加了重质碳酸钙可以提高电缆5~10倍的绝缘强度;如果用万目以上碳酸钙超细粉制成的轿车底盘涂料,可以使轿车底盘有比钢板还强的防冲刷能力。当前,重质碳酸钙成为大部分工业制造的原始材料,囊括了大部分轻重工业的生产和制造部门。
冰洲石因具有双折射,成为制造偏光棱镜的光学材料。
菱镁矿Magnesite—Mg[CO3]
晶体参数 三方晶系;对称型 。空间群 a。=0.464nm,c0=1.502nmZ=6。
成分与结构 MgO 47.81%,CO252.19%。Mg[CO3]与Fe[CO3]之间为完全类质同像系列。常含少量的Ca和Mn。其晶体结构为方解石型。
形态 通常呈粒状集合体。在风化壳中呈瓷状块体。
物理性质 白色,含铁者呈黄或褐色;玻璃光泽。硬度3.5~4.5;解理平行 完全;瓷状块体具贝壳状断口,密度2.98~3.48g/cm3。随Fe2+含量的增高而增大。
鉴定特征 以其白色、粒状集合体、菱面体解理为鉴定特征。与方解石的区别是硬度稍高于方解石;加冷稀HCl不起气泡,加热后才剧烈起泡。
成因与产状 热液成因的菱镁矿,系由碳酸盐沉积岩经含镁热液交代而成。富含镁的超基性岩受到含碳酸热液的作用,也可以形成菱镁矿。风化作用下,蛇纹岩受地表含碳酸水溶液的作用,常在风化壳底部形成菱镁矿的细脉,或呈脉状填充于裂缝之中。我国辽宁大石桥是世界最著名的菱镁矿产地之一。
主要用途 用于制造耐火材料和提炼金属镁。
菱铁矿Siderite—Fe[CO3]
晶体参数 三方晶系;对称型 。空间群 a0=0.469nm,c0=1.537nmZ=6。
成分与结构 FeO 62.01%,CO237.99%。Mg[CO3]与Fe[CO3]之间为完全类质同像系列。Ca2+与Fe2+的半径存在较大差异,因此,替代有限。其结构为方解石型。
形态 呈菱面体形态,晶面常弯曲。集合体呈粗粒至细粒状,亦有呈结核状、葡萄状、土状。
物理性质 灰黄至浅褐色,部分因氧化而呈深褐色;玻璃光泽。硬度3.5~4.5。解理平行{1011}完全。密度3.96g/cm3。烧灼后的残渣具磁性。
鉴定特征 菱面体完全解理,遇冷稀HCl缓慢起泡。与本亚族其他矿物的区别在于燃灼后的残渣具磁性。
成因与产状 热液成因的菱铁矿见于金属矿脉中;外生成因的菱铁矿见于页岩、黏土或煤层中,规模大者,可作为铁矿开采。所谓泥铁矿便是这种成因的,系在缺氧的环境下,由生物作用或化学沉积作用形成,它的形态常呈致密块状或具放射状构造的结核状。在氧化条件下,易转变为针铁矿和纤铁矿。
主要用途 提炼铁的矿物原料。
菱锰矿Rhodochrosite—Mn[CO3]
晶体参数 三方晶系;对称型 。空间群 a0=0.478nm,c0=1.567nmZ=6。
成分与结构 MnO 61.71%,CO238.29%。与菱铁矿和方解石分别成完全类质同像系列。结构属方解石型。
形态 呈菱面体形态,但比较少见,通常呈粒状、肾状、块状或柱状集合体。
物理性质 玫瑰红色,随钙含量增加而变淡,氧化后呈褐黑色;玻璃光泽。硬度3.5~4.5。解理平行 完全。密度在3.70g/cm3左右,随铁和钙含量的变化而变化。
鉴定特征 菱面体完全解理、较低硬度、遇冷稀HCl起泡,以及其风化表面或裂缝中,常有变成黑色的氧化锰存在,从而与蔷薇辉石、蔷薇石英等呈玫瑰红色的矿物相区别。与其他类似的碳酸盐矿物的区别,以其颜色作为特征。
成因与产状 菱锰矿有热液成因和沉积成因。前者见于铜、铅、锌硫化物热液矿脉中,与方解石、菱铁矿、萤石和石英等共生;或见于交代成因的矿床中,与蔷薇辉石、锰铝榴石等伴生。沉积生成的菱锰矿大量分布于海相沉积锰矿床中。
主要用途 提炼锰的矿物原料。
菱锌矿Smithsonite—Zn[CO3]
晶体参数 三方晶系;对称型3m。空间群R3ca0=0.465nm,c0=1.503nmZ=6。
成分与结构 ZnO 64.90%,CO235.10%。常含Fe2+。此外,尚含少量的Co、Mn2+、Mg、Cu、Pb、Cd。结构属方解石型。
形态 通常呈钟乳状、土状、皮壳状集合体。
物理性质 灰白色微带浅绿或浅褐;玻璃光泽,解理面有时呈珍珠光泽。硬度4~4.5。解理平行 ,但不及前几种矿物完全。密度4.43g/cm3。
鉴定特征 以其形态、产状,以及其粉末加冷稀HCl起泡为特征。与本亚族其他矿物的区分在于密度较大,菱面体解理不完全。
成因与产状 主要见于原生铅锌矿氧化带中,系闪锌矿氧化分解所产生的硫酸锌,交代碳酸盐围岩或原生矿石中的方解石而成。
(二)文石亚族
本亚族包括的矿物为文石Ca[CO3]、碳酸锶矿Sr[CO3]、白铅矿Pb[CO3]和碳酸钡矿Ba[CO3]。各矿物组分之间的类质同像置换表现为有限或不完全替代。
文石Aragonite—Ca[CO3]
晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pmcna0=0.495nm,b0=0.796nm,c0=0.573nmZ=4。
成分与结构 成分同方解石,少量的Sr、Pb替代Ca。结构见前描述。
形态 晶形呈柱状(图11-7A)或尖锥状;常见以(110)为双晶面的文石律接触双晶(图11-7B)和贯穿三连晶(图11-7C),三连晶常呈假六方柱(图11-7C、11-8)。集合体常呈柱状、针状、纤维状或晶簇,也有呈钟乳状、豆状、鲕状。
图11-7 文石的晶形和三连晶
A—柱状晶形;B—聚片三连晶;C—假六方柱状贯穿三连晶
c{001},b{010},m{110},k{011},λ{091},σ{991}
(A、B:据Berry等,1983,修改)
图11-8 文石三连晶
物理性质 无色或白色;玻璃光泽,断口油脂光泽。硬度3.5~4;解理平行{010}不完全;贝壳状断口。密度2.94g/cm3。遇冷稀HCl剧烈起泡。
鉴定特征 文石遇冷稀HCl剧烈起泡,与方解石相似。但以解理和密度不同而区别。
成因与产状 在自然界,文石远比方解石少。由图11-9显示,文石稳定于较高的压力条件下。它的密度大约要比方解石大8%。在蓝闪石片岩(为高压条件下形成)中常见文石与硬玉、硬柱石和石英共生。文石主要是由外生作用形成。常见于许多动物的贝壳或骨骸之中(如头足类和双壳类动物的外壳)。珍珠的主要构成物就是文石。文石在海水中可直接形成。在金属矿床的氧化带中也有出现。内生成因的文石是热液作用最后阶段的低温产物,见于玄武岩、安山岩的气孔中或裂隙中,温泉沉淀物中也有文石产出。
图11-9 方解石和文石的相图
(实验获得的大致稳定区间)
(据Cornelis Klein&Barbara Dutrow,2007)
贝壳珍珠层中文石的择优取向生长
多晶体是许多单晶体的集合,即同种晶质矿物集合体。多晶体中的每个单晶为各向异性体,但如果组成多晶体的各单晶在空间上的排列是完全无规则的,仅为统计上的均匀分布,即在不同方向上取向几率相同,则这种多晶集合体在不同方向上,其力学、电学、光学、耐腐蚀、磁学甚至核物理等方面的性能在宏观上就会表现出相同的现象,具有各向同性的性质。但如果多晶体在其形成过程中,由于受到外界的力、热、电、磁,以及生物作用等各种不同条件的影响,或在形成后受到不同的加工工艺的影响,多晶集合体中的各晶粒不同程度地朝一个或几个特定方向排列和聚集,这种在某些方向上的取向几率增大的现象称为择优取向(preferential tropismpreferential growth)。其性能在宏观上则显示各向异性的性质。
贝壳珍珠层中的文石晶体的生长具有择优取向。通过扫描电子显微镜(SEM)观察,证实了珍珠层由文石晶体与有机基质交替排列而成,呈现出规整有序的“砖墙”式结构。表现为文石沿着珍珠层面定向分布,其结晶学C轴垂直珍珠层层面(相当于(001)面网平行珍珠层面)。它的形成机理一直受到人们的关注,其中的模板说认为珍珠层成分由文石和少量的有机质(总量只占1~5wB/%)构成,薄层有机质充填于文石矿物之间,正是这微量的有机质控制了珍珠层的形成。导致珍珠层中所有的文石小板片的C轴垂直于珍珠层面。
珍珠层是由文石和微量有机质经生物自组装形成的一种优异的天然纳米无机-有机复合材料。它的抗破裂能力比无机成因的文石要高出3000倍以上,如此优异的力学性能与珍珠层的有机质和文石的择优取向有关。珍珠层在形变和断裂过程中,有机基体与相邻的文石层彼此粘合,降低了裂纹尖端的应力场强度因子,增大了裂纹的扩展阻力,从而提高了材料的韧性。
白铅矿Cerussite—Pb[CO3]
晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pmcna0=0.515nm,b0=0.847nm,c0=0.611nmZ=4。
成分与结构 Pb O 83.53%,CO216.47%。有时含Ca、Sr、Zn。结构属于文石型。
形态 晶形常呈柱状、板柱状和假六方双锥状(图11-10A、B)。常以(110)为双晶面形成双晶或三连晶(图11-10C)。集合体常呈粒状、块状、钟乳状等。
物理性质 白色或灰白色;金刚光泽。硬度3~3.5;解理平行{110}和{021}不完全;贝壳状断口。密度6.55g/cm3。
鉴定特征 以其金刚光泽、密度大和产状为特征。
成因与产状 是铅锌硫化物矿床氧化带中的次生矿物。系由方铅矿氧化成铅矾Pb[SO4],再受碳酸水溶液作用而形成。
图11-10 白铅矿的晶形和三连晶
A—假六方双锥状晶形;B—板柱状晶形;C—贯穿三连晶
c{001},b{010},m{110},i{021},p{111},r{130}
(据Berry等,1983,修改)
主要用途 为提炼铅的矿物原料。
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