Карбонаты (минералы)

У этого термина существуют и другие значения, см. Карбонаты (значения).

Природные карбона́ты — класс минералов, состоящих из неорганических карбонатов — солей угольной кислоты. В структуру входят:

• анион CO₃²⁻;
• один или два катиона;
• иногда, дополнительные анионы (например, OH⁻, F⁻, Cl⁻).

Кальцит

Арагонит

В класс входят более двухсот минералов, широкое распространение имеют природные карбонаты кальция (кальцит, арагонит), магния (магнезит), железа (сидерит), натрия (трона). Природные карбонаты других катионов — бария (витерит), стронция (стронцианит), марганца (родохрозит), свинца (церуссит), цинка (смитсонит), меди (малахит, азурит), редкоземельных элементов (бастнезит), уранила (резерфордин)^[1] — встречаются реже.

Свойства

Распространённые природные карбонаты кристаллизуются по образцу кальцита (тригональная сингония: магнезит, сидерит, доломит, родохрозит, смитсонит) или арагонита (ромбическая сингония: стронцианит, витерит, церуссит). Встречаются также моноклинная и гексагональная сингонии. Природные карбонаты зачастую способны к образованию больших чётко огранённых кристаллов, в основном с совершенной спайностью, обычно бесцветных или окрашенных слабо, яркие цвета некоторых минералов связаны с присутствием ионов-хромофоров:

• меди: зелёный малахит и синий азурит;
• железа: коричневый сидерит;
• марганца: розовый родохрозит;

или механических вкраплений:

• битума: чёрный цвет;
• гематита: красный цвет;
• хлорита: зелёный цвет.

Твёрдость сильно варьирует — от 1 по шкале Мооса для троны до 5 для смитсонита. На поверхностях разлома наблюдается «стеклянный» блеск. Многие карбонаты обладают двойным лучепреломлением.

Распространение

Основные статьи: Карбонатит и Карбонатные породы

Природные карбонаты в земной коре находятся в больших количествах. Образование их происходит многими путями:

• хемогенным и биогенным через осаждение из вод озёр и морей для известняков, доломитов, природной соды;
• через метаморфизм известняки и доломиты переходят в мраморы;
• гидротермальным в низко- и среднетемпературных жилах;
• кристаллизацией из магмы (карбонатические лавы и карбонатиты в кольцевых щёлочно-ультраосновных интрузиях);
• метасоматическим через карбонизацию околорудных горных пород;
• выветривания силикатных пород в сухом климате.

Для зоны окисления рудных месторождений характерно присутствие карбонатов (свинца, цинка, меди, уранила, кобальта никеля).

Использование

Природные карбонаты используются в строительстве в качестве строительных материалов и как сырьё для производства цемента. Карбонаты некоторых металлов (меди, свинца, цинка, стронция, редкоземельных элементов) используются как руды.