方解石

方解石是一种碳酸盐矿物，是碳酸钙（CaCO3）最稳定的多晶型物。 它是一种非常常见的矿物，特别是作为石灰石的一种成分。 方解石根据划痕硬度比较，在矿物硬度的莫氏标度上定义了硬度 3。 大型方解石晶体用于光学设备，而主要由方解石组成的石灰石具有多种用途。

碳酸钙的其他多晶型物是文石和球霰石矿物。 在超过 300 °C 的温度下，文石会在几天或更短的时间内变成方解石，球霰石甚至更不稳定。

方解石源自德语 Calcit，这是 19 世纪的一个术语，源自拉丁语石灰，calx（属格钙化物），后缀 -ite 用于命名矿物。 因此，它在词源上与粉笔有关。

当考古学家和石材贸易专业人士应用时，雪花石膏一词不仅在地质学和矿物学中用于各种石膏； 而且还有一种外观相似、半透明的各种细粒带状方解石矿床。

在出版物中，两组不同的米勒指数用于描述六方晶体和菱面体晶体的方向，包括方解石晶体：三个米勒指数 h, k, l 在 a 1 , a 2 , c {displaystyle a_{1}, a_{2},c} 方向，或 a 1 , a 2 , a 3 , c {displaystyle a_{1},a_{2},a_{ 中的四个 Bravais-Miller 指数 h, k, i, l 3},c} 方向，其中 i {displaystyle i} 是多余的，但在可视化排列对称性方面很有用。

更复杂的是，方解石的晶胞也有两种定义。 一种是较旧的形态晶胞，是通过测量晶体表面之间的角度（通常使用测角仪）并寻找适合的最小数字来推断的。 后来，使用 X 射线晶体学确定了结构晶胞。 形态单位晶胞为菱面体，尺寸近似为 a = 10 Å 和 c = 8.5 Å，而结构单位晶胞为六角形（即菱形棱柱），尺寸近似为 a = 5 Å 和 c = 17 Å。 对于相同的方向，c 必须乘以 4 才能从形态单位转换为结构单位。 例如，方解石解理在形态坐标的 {1 0 1 1} 上完美，在结构单元的 {1 0 1 4} 上完美。 在 { h k l } {displaystyle {hkl}} 索引中，它们分别是 {1 0 1} 和 {1 0 4}。 双胞胎、解理和晶体形式通常以形态学单位给出。

方解石的诊断特性包括定义为 3 的莫氏硬度、2.71 的比重以及在结晶品种中具有玻璃光泽。 颜色为白色或无色，但当矿物中含有杂质时，可能会出现灰色、红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色、棕色甚至黑色。

方解石有多种习性，代表着1000多种晶型的组合。 最常见的是偏三角面体，其面在六边形 {2 1 1} 方向（形态单位单元）或 {2 1 4} 方向（结构单位单元）； 和菱形，面在 {1 0 1} 或 {1 0 4} 方向（最常见的解理面）。 习性包括锐角到钝角菱面体、板状习性、棱柱体或各种偏三角面体。 方解石展示了几种孪生类型，增加了观察到的习惯的多样性。 它可能以纤维状、颗粒状、层状或致密的形式出现。 一种纤维状的风化习性被称为 lublinite。 解理通常在平行于菱面体形式的三个方向上。 其断口呈贝壳状，但不易获得。

偏斜面体面是手性的，成对出现镜像对称； 它们的生长会受到与手性生物分子（如 L- 和 D-氨基酸）相互作用的影响。 菱面体面不是手性的。

方解石透明到不透明，偶尔会出现磷光或荧光。 一种称为冰岛晶石的透明品种用于光学目的。 锐角偏三角面体晶体有时被称为狗齿晶石，而菱形晶体有时被称为钉头晶石。 菱形也可能是冰岛传奇中提到的维京航海家使用的日光石。

单方解石晶体具有称为双折射（双折射）的光学特性。

这种强烈的双折射导致透过一块透明的方解石观察到的物体看起来是双重的。 双折射效应（使用方解石）最早由丹麦科学家 Rasmus Bartholin 于 1669 年描述。在大约 590 nm 的波长下，方解石的寻常折射率和非常折射率分别为 1.658 和 1.486。 在 190 和 1700 nm 之间，寻常折射率大致在 1.9 和 1.5 之间变化，而非常折射率在 1.6 和 1.4 之间变化。

方解石和大多数碳酸盐一样，会通过再溶解在酸中。