Долостон (Доломит)

Доломит — минерал и породообразующий минерал, состоящий из карбоната кальция-магния (CaMg(CO3)2). Он назван в честь французского минералога Деода Грате де Доломье, который впервые описал его свойства в конце 18 века. Доломит часто встречается в осадочная порода образования и могут встречаться в самых разных цветах: от белого до серого, розового, зеленого или даже коричневого.

Состав: Доломит химически подобен известняк, так как оба в основном состоят из карбоната кальция (CaCO3). Однако доломит имеет дополнительный компонент магния (MgCO3), что делает его двойным карбонатом. Это содержание магния отличает доломит от известняка.

Образование: Доломит образуется в различных геологических условиях, как правило, в результате процесса, называемого доломитизацией. Этот процесс включает в себя изменение известняка богатыми магнием флюидами. Ионы магния замещают часть ионов кальция в минеральной структуре, что приводит к образованию доломита.

Кристальная структура: Доломит кристаллизуется в тригональной кристаллической системе. Его кристаллическая структура похожа на структуру кальцит (обычная форма карбоната кальция), но имеет чередующиеся слои ионов кальция и магния.

Физические свойства: Доломит часто узнают по характерному розоватому или серому цвету и относительно высокой твердости по шкале Мооса, обычно от 3.5 до 4. Он также часто имеет блеск от жемчужного до стекловидного.

Применение: Доломит имеет различные практические применения в промышленности и строительстве. Используется как источник магния и кальция в производстве металлов и сплавов. Его также измельчают и используют в качестве строительного материала, особенно в качестве основного материала для дорог, в качестве заполнителя в бетоне и в качестве наполнителя в различных продуктах, таких как краски, пластмассы и керамика.

Геологическое значение: Доломитсодержащие горные породы могут быть важными индикаторами для понимания геологической истории района. Их присутствие может дать представление о прошлых условиях окружающей среды, таких как состав древних морей и процессы, которые привели к их образованию.

Соображения по поводу здоровья: В то время как встречающийся в природе доломит, как правило, безопасен, некоторые продукты, содержащие тонкоизмельченный доломит, такие как пищевые добавки и антациды, вызывают опасения по поводу потенциальных рисков для здоровья из-за присутствия следовых количеств тяжелых металлов, таких как вести. Важно использовать такие продукты осторожно и следовать рекомендациям по охране здоровья.

Таким образом, доломит представляет собой минерал с отличительными характеристиками, часто образующийся в результате геологических процессов, связанных с изменением известняка. Его уникальный состав и физические свойства делают его ценным для различных промышленных применений и в качестве геологического индикатора.

Полиморфизм и серия: Образует две серии, с анкеритом и с кутногоритом.

Минеральная группа: Доломитовая группа.

Фамилия: С отличием Дьедонн (Деодат) Сильвен Ги Танкред де Грате де Доломье (1750–1801), французский геолог и натуралист, внесший вклад в ранние описания видов в доломите.

Ассоциация: Флюорит, барит, кальцитсидерит, кварц, сульфиды металлов (гидротермальные); кальцит, целестин, гипс, кварц (осадочный); тальк, змеевик, магнезит, кальцит, магнетит, диопсид, тремолитфорстерит, волластонит (метаморфический); кальцит, анкерит, сидерит, апатит (карбонатиты).

Геологическое образование и возникновение

Доломит образуется в результате геологического процесса, известного как доломитизация, который включает в себя изменение ранее существовавшего известняка или богатых известняком осадочные породы. Этот процесс происходит на протяжении миллионов лет и обычно включает взаимодействие жидкостей, богатых магнием, с карбонатом кальция. полезные ископаемые в скале. Вот более подробное объяснение геологического образования и распространения доломита:

1. Источник жидкостей, богатых магнием: Процесс доломитизации требует источника богатых магнием флюидов. Эти жидкости могут поступать из различных источников, включая морскую воду, подземные воды или гидротермальные растворы. Поскольку эти богатые магнием жидкости циркулируют в породе, они взаимодействуют с минералами карбоната кальция.
2. Замена кальция магнием: При доломитизации ионы магния (Mg2+) замещают часть ионов кальция (Ca2+) в минеральной структуре карбоната кальция. Эта замена изменяет минеральный состав от чистого карбоната кальция (кальцита) до комбинации карбоната кальция и магния (доломита). Процесс замещения ионов происходит в течение длительных периодов времени.
3. Изменения кристаллической структуры: Замена кальция магнием влияет на кристаллическую структуру породы. Кристаллы доломита имеют отчетливую ромбоэдрическую форму и состоят из слоев чередующихся ионов кальция и магния. Эта кристаллическая структура отличается от простой гексагональной структуры кальцита.
4. Осадочная среда: Доломит может образовываться в различных осадочных средах, включая морские, озерные (озеро) и эвапоритовые. Например, в морской среде богатая магнием морская вода взаимодействует с известняковыми отложениями, что приводит к доломитизации. Эвапоритовые условия, где испарение воды концентрирует минералы, также могут способствовать образованию доломита.
5. Типы доломитовых пород: Результатом доломитизации является образование богатых доломитом пород. Эти породы могут включать доломит, который является эквивалентом известняка, но состоит в основном из доломита. Доломиты могут различаться по текстуре от мелкозернистой до крупнозернистой, а их цвет может варьироваться от бледно-серого до различных оттенков розового, зеленого или коричневого.
6. Геологическая история: Наличие пород, содержащих доломит, может дать ценную информацию о геологической истории района. Например, присутствие доломита может указывать на прошлые изменения в химическом составе моря, такие как сдвиги в концентрациях магния и кальция. Эти породы также могут отражать процессы, происходившие при диагенезе, то есть превращении отложений в твердые породы.
7. Региональные варианты: Распространенность доломита может варьироваться в зависимости от региона и геологического контекста. В некоторых районах имеются обширные доломитовые образования, в то время как в других они могут быть относительно скудными. Условия, необходимые для возникновения доломитизации, такие как наличие флюидов, богатых магнием, влияют на его распространение.

Таким образом, доломит образуется в процессе доломитизации, когда богатые магнием флюиды взаимодействуют с минералами карбоната кальция в осадочных породах, что приводит к замещению кальция кальцием. Этот процесс происходит в течение длительного геологического времени и может привести к образованию богатых доломитом пород с отличными физическими и химическими свойствами. Залегание доломита дает ценные сведения об истории Земли и геологических процессах, сформировавших ее поверхность.

Химические свойства доломита

Доломит – это минерал карбоната кальция и магния с химической формулой CaMg(CO3)2. Его химические свойства обусловлены его составом, который включает в себя как карбонат кальция (CaCO3), так и карбонат магния (MgCO3). Вот ключевые химические свойства доломита:

1. Состав: Химическая формула доломита отражает его состав, который в структуре минерала состоит из одного атома кальция (Ca), одного атома магния (Mg) и двух карбонат-ионов (CO3). Расположение этих атомов обусловливает различные свойства доломита.
2. Твердый раствор: Доломит может образовывать серию твердых растворов с минералом анкеритом, который является богатым железом представителем той же минеральной группы. В этом твердом растворе различные пропорции железо (Fe) может заменять магний в структуре доломита.
3. Кристальная структура: Доломит имеет тригональную кристаллическую структуру, похожую на кальцит (еще один распространенный минерал карбоната кальция). Однако присутствие магния в доломите приводит к четким различиям в его кристаллической решетке. Кристаллическая структура доломита состоит из чередующихся слоев ионов кальция и магния, удерживаемых вместе ионами карбоната.
4. Доломитизация: Процесс доломитизации включает замену магнием части кальция в минералах карбоната кальция. Это ионное замещение изменяет свойства минерала и приводит к образованию доломита. Степень доломитизации может влиять на свойства и внешний вид минерала.
5. Растворимость: Доломит менее растворим в воде, чем кальцит. В то время как оба минерала реагируют со слабыми кислотами с выделением углекислого газа (вскипание), реакция доломита обычно медленнее из-за содержания в нем магния. Это свойство часто используется в качестве диагностического теста для различения доломита и кальцита.
6. Цвет: Присутствие микроэлементов и примесей может придать доломиту различные цвета, включая белый, серый, розовый, зеленый и коричневый. Конкретная окраска зависит от типа и концентрации присутствующих примесей.
7. Блеск: Доломит обычно имеет стеклянный или перламутровый блеск на поверхности спайности. Этот блеск является результатом взаимодействия света с поверхностью кристалла.
8. Твердость: Доломит имеет твердость от 3.5 до 4 по шкале Мооса, что делает его относительно более твердым, чем большинство осадочных пород, но все же более мягким, чем такие минералы, как кварц.
9. Удельный вес: Удельный вес доломита варьируется в зависимости от его состава и примесей, но обычно составляет от 2.8 до 2.9.
10. Реактивность: Реакционная способность доломита с кислотами является отличительной особенностью. При воздействии слабых кислот, таких как соляная кислота, доломит вступает в реакцию с выделением углекислого газа, что приводит к вскипанию. Эта реакция является полезным тестом для выявления доломита в полевых условиях.

Таким образом, химические свойства доломита определяются его составом как минерала карбоната кальция и магния. Его кристаллическая структура, растворимость, цвет, блеск и другие характеристики обусловлены расположением его атомов и присутствием магния в его минеральной решетке.

Физические свойства доломита

Доломит — это минерал с отличительными физическими свойствами, обусловленными его кристаллической структурой и химическим составом. Вот основные физические свойства доломита:

1. Цвет: Доломит может иметь широкий спектр цветов, включая белый, серый, розовый, зеленый и коричневый. Конкретный цвет зависит от наличия в минерале примесей и микроэлементов. Различные цвета часто возникают из-за изменений в кристаллической решетке минерала, вызванных этими примесями.
2. Блеск: Доломит обычно имеет стеклянный (стеклянный) или перламутровый блеск на поверхности спайности. Блеск возникает из-за того, как свет взаимодействует с гладкими поверхностями минерала, придавая ему характерный блеск.
3. Прозрачность: Доломит обычно полупрозрачный или непрозрачный. Свет может проходить сквозь тонкие участки минерала, но более толстые части имеют тенденцию быть непрозрачными.
4. Кристаллическая система: Доломит кристаллизуется в тригональной кристаллической системе, образуя ромбоэдрические кристаллы. Эта кристаллическая система придает доломиту его отчетливую кристаллическую форму и симметрию.
5. Кристаллическая привычка: Кристаллы доломита часто образуют ромбоэдрические (ромбовидные) кристаллы с плоскими гранями и углами, напоминающими равносторонние треугольники. Эти кристаллы также могут встречаться в агрегатах или зернистых массах.
6. Расщепление: Доломит имеет три совершенных направления спайности, которые пересекаются под углами, близкими к 60 и 120 градусам. Плоскости спайности часто видны как плоские поверхности на кристаллах доломита.
7. Твердость: Доломит имеет твердость по шкале Мооса от 3.5 до 4, что означает, что он относительно мягкий по сравнению с такими минералами, как кварц. Его можно поцарапать лезвием ножа или медь пенни.
8. Плотность: Плотность доломита варьируется в зависимости от его состава и примесей, но обычно находится в пределах от 2.8 до 2.9 грамма на кубический сантиметр.
9. Удельный вес: Удельный вес доломита, мера его плотности по сравнению с плотностью воды, обычно колеблется от 2.85 до 2.95.
10. Перелом: Доломит имеет раковистый или неровный излом, что означает, что он ломается с изогнутыми или неровными поверхностями. Характер излома может варьироваться в зависимости от конкретных условий минерального образца.
11. Шипение: Одной из характерных проб доломита является его реакция со слабыми кислотами, например соляной кислотой. Когда доломит подвергается воздействию этих кислот, он выделяет углекислый газ, что приводит к вскипанию. Эта реакция отличает доломит от таких минералов, как кальцит.
12. Полоса: Прожилка доломита, которая является цветом порошкообразной формы минерала, часто бывает белой. Однако он может варьироваться в зависимости от примесей, присутствующих в образце.

Таким образом, физические свойства доломита определяются его кристаллической структурой, спайностью, твердостью, цветом, блеском и другими характеристиками. Эти свойства позволяют легко отличить доломит от других минералов и способствуют его разнообразному использованию в таких отраслях, как строительство, сельское хозяйство и производство.

Оптические свойства доломита

Ассоциация оптические свойства доломита описывают, как минерал взаимодействует со светом и как он выглядит при рассматривании в различных условиях освещения. Эти свойства важны для идентификации и характеристики минералов как в геологических, так и в лабораторных условиях. Вот основные оптические свойства доломита:

1. Показатель преломления: Доломит имеет показатель преломления, который зависит от его состава и примесей. Показатель преломления является мерой того, насколько свет преломляется или преломляется, когда попадает в минерал. Индекс можно использовать для расчета критического угла полного внутреннего отражения, что важно для понимания поведения света внутри минерала.
2. Двулучепреломление: Доломит обладает двойным лучепреломлением, то есть разницей показателей преломления в разных кристаллографических направлениях. Это свойство заставляет свет разделяться на два луча при прохождении через минерал, что приводит к появлению интерференционных картин при просмотре под поляризационным микроскопом.
3. Плеохроизм: Плеохроизм — это свойство некоторых минералов отображать разные цвета, если смотреть на них с разных кристаллографических направлений. В случае доломита плеохроизм обычно слабый, и минерал может демонстрировать небольшие изменения цвета при вращении.
4. Поляризация: При рассмотрении под поляризационным микроскопом доломит может отображать ряд интерференционных цветов из-за своего двойного лучепреломления. Эти цвета указывают на кристаллическую структуру и ориентацию минерала.
5. Вымирание: Экстинкция относится к явлению, когда интерференционные цвета в минерале исчезают, когда он вращается под скрещенными поляризаторами в микроскопе. Угол, под которым это происходит, может предоставить информацию об ориентации кристаллов минерала.
6. Твиннинг: Кристаллы доломита иногда могут демонстрировать двойникование, когда два или более кристалла растут вместе с определенной ориентацией. Двойникование может привести к повторяющимся рисункам или симметричному расположению граней кристалла и может повлиять на интерференционные цвета, наблюдаемые под поляризационным микроскопом.
7. Прозрачность и непрозрачность: Доломит обычно от полупрозрачного до непрозрачного, а это означает, что свет может проходить через тонкие участки минерала, но не через более толстые.
8. Плеохроические ореолы: В некоторых случаях радиоактивный распад уран в окружающей породе может образовывать плеохроичные ореолы вокруг таких минералов, как доломит. Эти ореолы возникают в результате радиационного окрашивания прилегающего минерального материала.
9. Флуоресценция: Доломит обычно не проявляет сильной флуоресценции в ультрафиолетовом (УФ) свете. Однако некоторые образцы доломита могут демонстрировать слабую флуоресценцию в зависимости от содержания в них примесей.

В целом оптические свойства доломита, такие как двойное лучепреломление, плеохроизм и интерференционные цвета, являются ценными инструментами для идентификации и характеристики минералов. Эти свойства, наблюдаемые под поляризационным микроскопом, могут помочь геологам и исследователям получить представление о кристаллической структуре, составе и истории формирования минерала.

Важность и использование

Доломит имеет несколько важных применений в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным химическим и физическим свойствам. Вот некоторые из ключевых областей применения и значения доломита:

1. Строительство и строительные материалы: Доломит широко используется в качестве строительного и строительного материала. Измельченный доломит часто используется в качестве основного материала для дорог, проездов и дорожек. Он обеспечивает стабильную основу и помогает предотвратить эрозию и оседание. Доломитовые заполнители также используются в производстве бетона и асфальта для повышения прочности и долговечности этих материалов.
2. Производство магния: Доломит является важным источником магния, незаменимого элемента, используемого в самых разных областях. Он служит сырьем для производства металлического магния и его сплавов. Доломит можно кальцинировать (нагревать при высоких температурах) для извлечения оксида магния (MgO), который затем можно использовать в различных промышленных процессах.
3. Сельскохозяйственные применения: Доломит используется в качестве кондиционера почвы в сельском хозяйстве для улучшения pH-баланса кислых почв. Он содержит как кальций, так и магний, которые полезны для роста растений. Доломит может помочь нейтрализовать кислотность почвы, способствовать усвоению питательных веществ и повысить общее плодородие почвы.
4. Добавка к удобрению: Доломит иногда используется в качестве добавки к удобрениям, чтобы обеспечить источник кальция и магния. Эти питательные вещества важны для здоровья и роста растений. Удобрения на основе доломита особенно полезны для культур, требующих более высокого уровня магния, таких как помидоры и перец.
5. Огнеупорные материалы: Высокая температура плавления и устойчивость доломита к теплу и огню делают его пригодным для использования в огнеупорных материалах. Эти материалы используются в промышленных печах, сушильных камерах и других высокотемпературных устройствах, где теплостойкость имеет решающее значение.
6. Производство керамики и стекла: Доломит используется в производстве керамики и стекла как источник магния и кальция. Он позволяет улучшить свойства керамических глазурей и повысить долговечность стеклянных изделий.
7. Очистка воды: Доломит иногда используется в процессах очистки воды, чтобы помочь удалить примеси из питьевой воды и сточных вод. Это может помочь в удалении тяжелых металлов и обеспечить щелочность для нейтрализации кислой воды.
8. Выплавка металла: Доломит можно использовать в качестве флюса в процессах плавки металлов. Это помогает снизить температуру плавления обрабатываемых материалов, что может повысить эффективность извлечения металлов.
9. Размерный камень: Некоторые разновидности доломита с привлекательными цветами и узорами используются в качестве поделочных и декоративных камней в архитектуре и ландшафтном дизайне. Эти камни часто полируют и используют для изготовления столешниц, полов и других элементов дизайна интерьера и экстерьера.
10. Геологические и палеонтологические исследования: Доломитсодержащие породы играют важную роль в понимании геологической истории Земли и могут дать ценную информацию о прошлых условиях и изменениях окружающей среды. Ископаемые а осадочные структуры в доломитовых породах дают представление о древних экосистемах и морской среде прошлого.

В целом, разнообразие областей применения доломита подчеркивает его значение в различных отраслях промышленности, от строительства и сельского хозяйства до промышленного производства и экологических применений. Его свойства как источника магния и кальция, а также его уникальные физические характеристики делают его универсальным и ценным минеральным ресурсом.

Доломит против известняка: различия и сравнения

Доломит и известняк представляют собой карбонатные минералы, которые часто встречаются в осадочных горных породах. Хотя они имеют некоторые сходства, они также имеют явные различия с точки зрения состава, свойств и формирования. Вот сравнение доломита и известняка:

Состав:

• Доломит: Доломит – это минерал карбоната кальция и магния с химической формулой CaMg(CO3)2. В его кристаллической структуре содержатся ионы кальция (Ca) и магния (Mg), что придает ему двойной карбонатный состав.
• Известняк: Известняк состоит в основном из карбоната кальция (CaCO3). В нем отсутствует компонент магния, присутствующий в доломите.

Образование:

• Доломит: Доломит образуется в процессе доломитизации, когда флюиды, богатые магнием, взаимодействуют с ранее существовавшим известняком или отложениями, богатыми известью. Ионы магния замещают часть ионов кальция в структуре минерала, что приводит к образованию доломита.
• Известняк: Известняк образуется в результате накопления и литификации (уплотнения и цементации) отложений карбоната кальция. Оно может возникнуть из-за скопления ракушек, коралловый фрагменты и другие материалы, богатые карбонатом кальция.

Кристальная структура:

• Доломит: Доломит кристаллизуется в тригональной кристаллической системе. Его кристаллическая структура состоит из чередующихся слоев ионов кальция и магния, скрепленных ионами карбоната.
• Известняк: Известняк может состоять из различных кристаллических форм карбоната кальция, включая кальцит (ромбические кристаллы) и арагонит (ромбические кристаллы).

Твердость:

• Доломит: Доломит имеет твердость от 3.5 до 4 по шкале Мооса.
• Известняк: Твердость известняка может варьироваться, но обычно она находится в диапазоне от 3 до 4 по шкале Мооса.

Кислотная реакция:

• Доломит: Доломит реагирует со слабыми кислотами, такими как соляная кислота, с выделением углекислого газа с шипением, хотя реакция обычно медленнее, чем у кальцита.
• Известняк: Известняк легче реагирует со слабыми кислотами, такими как соляная кислота, производя более сильное шипение.

Внешний вид:

• Доломит: Доломит может иметь различные цвета, включая белый, серый, розовый, зеленый и коричневый, в зависимости от примесей.
• Известняк: Известняк часто бывает светлого цвета, часто встречаются оттенки белого, кремового, бежевого и серого.

Применение:

• И доломит, и известняк имеют различное промышленное и коммерческое применение, включая строительные материалы, сельскохозяйственные добавки и производственные добавки. Однако содержание магния в доломите делает его особенно ценным источником магния для различных применений.

Таким образом, хотя доломит и известняк являются карбонатными минералами и часто встречаются вместе, они имеют различия в своем составе, образовании, кристаллической структуре, физических свойствах и реакционной способности с кислотами. Эти различия способствуют их разным ролям в геологических процессах и различных промышленных применениях.

Распределение

Доломит распространен по всему миру и может быть найден в различных геологических условиях и средах. Его распространение тесно связано с процессами доломитизации и наличием богатых магнием флюидов. Вот некоторые известные регионы и геологические условия, где обычно встречается доломит:

1. Осадочные бассейны: Доломит часто ассоциируется с осадочными бассейнами, где он формируется в морских, озерных и эвапоритовых условиях. Осадочные бассейны по всему миру, как древние, так и современные, могут содержать доломитсодержащие породы.
2. Древнее море Депозиты: Многие древние морские среды, например, относящиеся к палеозойской и мезозойской эпохам, сохранили богатые доломитами образования. Эти древние моря содержали необходимые условия для возникновения доломитизации.
3. Карбонатные платформы: Доломит часто встречается в среде карбонатных платформ, где теплые мелководные моря создают идеальные условия для накопления карбонатных отложений. Эти платформы могут варьироваться от современных рифов до древних платформ различных геологических эпох.
4. Испарительная среда: В эвапоритовых бассейнах, где вода испаряется и оставляет после себя концентрированные минералы, доломит может образовываться в сочетании с другими эвапоритовыми минералами, такими как гипс и галит.
5. Гидротермальные жилы: Доломит также может встречаться в гидротермальных жилах, образованных горячими, богатыми минералами флюидами, которые взаимодействовали с ранее существовавшими породами.
6. гора Ремни: В некоторых горных поясах доломит встречается в контактных метаморфических зонах, где он образуется в результате взаимодействия горячих флюидов из интрузивных Магматические породы с карбонатными породами.
7. Пещеры и карстовые ландшафты: Доломит может быть связан с пещерами и карстовыми ландшафтами, где процессы растворения создают подземные пустоты и месторождения полезных ископаемых.

Известные регионы, где встречаются доломитсодержащие породы, включают:

• Доломиты, Италия: Доломитовые Альпы на севере Италии славятся своими обширными доломитовыми скальными образованиями, где этот минерал был впервые описан. Эти горы являются частью Южных Известняковых Альп.
• Средний Запад США: Регион Среднего Запада Соединенных Штатов, включая части штатов Индиана, Огайо и Мичиган, содержит значительные месторождения доломита, из которых добывались строительные материалы.
• Испания: На Пиренейском полуострове, включая районы Испании, хорошо известны доломитовые образования.
• Китай: Китай — еще одна страна с обширными месторождениями доломита, и этот минерал часто используется в различных промышленных целях.
• Южная Африка: Доломитовые образования можно найти в некоторых частях Южной Африки, особенно в регионах с богатыми карбонатами отложениями.

Важно отметить, что, хотя доломит широко распространен, его распределение может значительно варьироваться в зависимости от геологической истории, тектонической активности, осадочной среды и местных геологических условий. В результате доломит можно найти в самых разных местах по всему миру, что повышает его геологическое и экономическое значение.

Рекомендации

• Боневиц, Р. (2012). Камни и минералы. 2-е изд. Лондон: Издательство ДК.
• Справочник минералогии.org. (2019). Справочник минералогия. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.handbookofmineralogy.org [По состоянию на 4 марта 2019 г.].
• Mindat.org. (2019). Аурипигмент: Информация о минералах, данные и местонахождения.. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.mindat.org/ [Доступно. 2019].
• Смит.эду. (2019). Науки о Земле | Колледж Смита. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.smith.edu/academics/geosciences [По состоянию на 15 марта 2019 г.].