Islandský spar (optický kalcit): Tvorba, geologie a odrůdy
Linas JuozenasSdílet
Tvorba, geologie a odrůdy
Islandský spar: Jak roste optický kalcit z průhledných uhličitanových kapalin
Geologický profil bezbarvého, opticky průhledného kalcitu: chemie uhličitanů, která ho sráží, otevřené dutiny a žíly, které mu umožňují růst, a podmínky, které proměňují běžný kalcit v průhlednou romboedrickou čočku.
- CaCO3
- Průhledná odrůda kalcitu
- Romboedrické štěpení
- Silný dvojlom
- Tvorba v žilách, dutinách a čistých uhličitanových horninách
Islandský spar není samostatný minerální druh. Je to průhledná, bezbarvá optická odrůda kalcitu, CaCO3, obvykle viděný jako romboedrické štěpné bloky. Jeho sláva spočívá v vzácné kombinaci: chemické jednoduchosti, výjimečné čistoty, dokonalého romboedrického štěpení a silného dvojlomu. Tvorba závisí na běžné chemii uhličitanů, ale optická kvalita vyžaduje neobvykle čisté podmínky růstu.
Co skutečně znamená „Islandský spar“
Islandský spar je optický kalcit: dostatečně průhledný, aby přenášel obraz, dostatečně silný, aby dramaticky ukázal dvojlom, a strukturálně připravený se lámat na romboedrické bloky.
Název ctí historický islandský materiál, který se stal měřítkem optické čistoty. V mineralogickém a sběratelském jazyce se tento termín nyní používá také pro čistý kalcit z jiných oblastí, pokud splňuje stejný optický standard. Všechen islandský spar je kalcit, ale většina kalcitu není islandský spar.
Běžný kalcit může být masivní, zakalený, vláknitý, pruhovaný, zbarvený, inkluzivní nebo tvořený jako jeskynní a žilné krystaly. Islandský spar je neobvykle průhledný konec tohoto spektra, kde jsou nečistoty, inkluze a vnitřní napětí dostatečně nízké, aby krystal fungoval jako přirozené optické okno.
Užitečné rozlišení: název popisuje optickou kvalitu a vizuální chování, nikoli jedinečný chemický vzorec. Islandský spar je CaCO3, stejná chemie jako kalcitový mramor, jeskynní spar, žilný kalcit a mnoho sedimentárních pojiv.
Chemie uhličitanů: Jak se sráží kalcit
Kalcit vzniká, když se vody obsahující vápník stanou přesycenými vůči uhličitanu vápenatému. V povrchových a blízkopovrchových systémech je rovnováha uhličitanů silně ovlivněna oxidem uhličitým, pH, teplotou, tlakem, biologickou aktivitou a mísením kapalin.
Rozpouštění je podporováno napravo; srážení nalevo.
CO2 odplyňování
Když voda ztrácí rozpuštěný CO2, pH stoupá a saturace uhličitanem se zvyšuje. Tento proces je důležitý v jeskyních, pramenech a otevřených trhlinách.
Účinky ochlazování a ohřevu
Teplotní změny mění rozpustnost a obsah plynů. Teplé prameny často rychle srážejí kalcit při odplyňování CO2 uniká.
Míchání fluid
Hydrotermální, meteoritické a uhličitanem bohaté vody se mohou míchat v trhlinách a dutinách, což spouští nový růst kalcitu.
Biologický vliv
Fotosyntéza a mikrobiální procesy mohou posunout lokální chemii směrem k srážení uhličitanů v mělkých vodách.
Rekrystalizace
Aragonit, mikrit, vápenec a dřívější kalcit se mohou během diageneze nebo metamorfózy rekrystalizovat do větších kalcitových krystalů.
Průhlednost se zlepšuje, když je fluid chemicky jednoduchý, růst pomalý, suspendovaný sediment minimální a stopové nečistoty jako železo, mangan, jíly, organická hmota a fluidní inkluze jsou nízké.
Geologická prostředí, kde se vyvíjí islandský spar
Průhledný optický kalcit potřebuje chemii i prostor: uhličitanem bohaté fluidy musí vstoupit do dutin, trhlin nebo rekrystalizovaných zón, kde mohou růst velké, inkluzemi chudé krystaly.
| Prostředí | Proces tvorby | Co očekávat |
|---|---|---|
| Hydrotermální žíly a dutiny | Teplé uhličitanové fluidy ukládají kalcit při ochlazování a odplyňování CO2, nebo mícháním s meteoritickými vodami. | Potenciálně velké, průhledné romby, pokud dutiny zůstanou otevřené a fluidy čisté. |
| Bazaltové a vulkanické dutiny | Postvulkanické fluidy cirkulují skrz vápenaté dutiny, trhliny a amygduly, ukládají kalcit se zeolity nebo jinými dutinovými minerály. | Klasické průhledné romby, kde pomalý růst v otevřeném prostoru zabraňuje sedimentům a inkluzím. |
| Mramor a čistý vápenec | Rekrystalizace vápence pod vlivem tepla a tlaku vytváří hrubý vzájemně propojený kalcit. | Masivní průhledné zóny se mohou rozdělit na optické kusy, pokud jsou nečistoty a napětí nízké. |
| Jeskyně a speleotémy | Kapající vody ztrácejí CO2, ukládající stalaktity, stalagmity, proudové kameny, dogtooth spar a drúzy. | Krásné formy kalcitu jsou běžné, ale optická čistota je méně častá kvůli vrstvení a poréznosti. |
| Terasy horkých pramenů a travertin | Rychlý CO2 ztráta z minerálně bohatých vod vytváří páskovaný nebo vláknitý kalcit. | Texturálně bohaté uhličitanové usazeniny, obvykle příliš vrstevnaté nebo porézní pro optický spar. |
| Diagénní cementy | Kalcit se sráží v pórových prostorách během pohřbívání, migrace fluid a vývoje sedimentárních pánví. | Sparry vyplňující póry kalcit může být místně průhledný, zejména v blokovitých, nečistotami chudých cemente. |
Pravidlo tichého růstu
Nejčistší islandský spar obvykle zaznamenává klidný krystalový růst: otevřený prostor, nízkou hustotu inkluzí, nízké znečištění jílem nebo organickou hmotou a minimální stres po růstu. Rychlá precipitace může vytvořit hojný kalcit, ale ne nutně průhledný optický kalcit.
Jak čiré romby rostou od mřížky k čočce
Kalcit patří do trojklonné krystalové soustavy a má dokonalé rhombohedrální štěpení ve třech směrech. Průhledný krystal může růst jako skalenohedry, rhombohedry nebo blokové masy, ale při zlomení podél štěpení se rozpadá na známé šikmé romby používané k demonstraci dvojitého lomu.
Prostor pro vývoj ploch
Vápenky, žíly a dutiny umožňují kalcitu růst, aniž by byl rozdrcen na jemnozrnný cement.
Čirá tekutina, čiré tělo
Nízký obsah suspendovaných sedimentů, málo plynových bublin a omezené zachycené tekuté inkluze pomáhají zachovat průhledné pozorovací okno.
Bezbarvý spíše než zbarvený
Železo, mangan, organická hmota a další stopové prvky mohou kalcit zbarvovat, zakalovat nebo oslabovat jeho optickou čistotu.
Optika zůstává ostrá
Po růstu může deformace, dvojčatění nebo vnitřní napětí vytvořit pásy a oslnění, které změkčují zdvojený obraz.
Vynořuje se romb
Čisté štěpné plochy odhalují klasický tvar islandského sparu a umožňují, aby text nebo tečky pod krystalem vypadaly jako dva obrazy.
Protože dvojosová lomivost je vlastní kalcitu, i malé čiré kousky mohou rozdělit obraz. Dramatický efekt spojený s islandským sparrem je nejsilnější, když je vzorek průhledný, silný a bez závojů nebo napětí, které by rozmazávaly dvě dráhy paprsků.
Odrůdy a související formy kalcitu
Mnoho odrůd kalcitu se chemicky podobá islandskému sparu, ale liší se texturou, průzračností, barvou nebo růstovým habitem. Čirý optický kalcit je jedním z projevů mnohem širší rodiny uhličitanových minerálů.
| Typ | Vzhled | Geologický význam |
|---|---|---|
| Optický islandský spar | Bezbarvé, průhledné, rhombohedrální štěpné bloky s výrazným zdvojením obrazu. | Pomalý, čistý růst nebo rekrystalizace s nízkou hustotou inkluzí a nízkým napětím. |
| Čirý, ale závojovitý kalcit | Průhledný až průsvitný s pramínky, peříčky, pásy napětí nebo malými inkluzemi. | Užitečné pro studium a vystavení; zaznamenává méně ideální růst nebo pozdější stres. |
| Psí zub a hřebíkový spar | Špičaté skalenohedry nebo blokové rhombohedrální krystaly, často v jeskyních nebo žilách. | Silný krystalový habitus, ale ne nutně optická kvalita. |
| Saténový kalcit | Vláknité, hedvábné, chatoyant až perleťové masy. | Vláknitý růstový styl; měl by být odlišen od vláknitého sádrovce, také nazývaného saténový spar. |
| Barevný kalcit | Medové, jantarové, kouřové, růžové, zelené, modré nebo šedé odrůdy. | Barva obvykle odráží nečistoty, inkluze, mřížkové defekty nebo přidružené minerály. |
| Travertin a stalaktitové vrstvy | Páskovité, pórovité, vrstvené nebo drúzové karbonátové usazeniny. | Rychlé odvzdušnění a vrstvená precipitace, obvykle texturální spíše než optické hodnoty. |
Kontext lokality
Historický název pochází z Islandu, ale čistý optický kalcit se vyskytuje všude tam, kde se shodují vhodné karbonátové roztoky, dutiny a podmínky růstu.
Historický milník
Žíly a dutiny v bazaltech východního Islandu produkovaly slavný optický materiál, který dal jméno. Klasická lokalita Helgustaðir je historicky významná a chráněná.
Hydrotermální průzračnost
Ložiska v severním Mexiku dodávala důležitý čistý kalcit z žil a dutin, kde pomalá, relativně čistá precipitace podporovala optický materiál.
Výukové a optické oblasti
Nové Mexiko a Montana jsou klasickými americkými lokalitami pro průhledný kalcit, včetně materiálu historicky zpracovávaného pro optické nebo vzdělávací účely.
Tříděné čisté rhomby
Moderní zásoby obvykle zahrnují čisté, dobře štěpné rhomboedry z kalcitových žil v karbonátových terénech, často vybírané pro průzračnost a demonstrační hodnotu.
Lokalita ovlivňuje historickou hodnotu, typickou velikost, průzračnost a styl inkluzí. Nemění však základní dvojlom kalcitu: čistý kalcitový rhomb z jakéhokoli zdroje rozděluje světlo podle stejné minerální struktury.
Čtení kusu: Růstové stopy v optickém kalcitu
Jeden rhomb může odhalit jak svůj vznik, tak i pozdější manipulaci. Dívejte se skrz něj, přes něj a podél jeho hran, nehodnoťte pouze z horní plochy.
- Ostré zdvojení obrazu ukazuje na čisté tělo, dostatečnou tloušťku a nízkou vnitřní mlhu ve směru pohledu.
- Závoje a peříčka mohou označovat tekuté inkluze, přerušení růstu, zahojené trhliny nebo napěťové rysy.
- Mléčné zóny naznačují hojné mikro inkluze, rychlý růst nebo nečistoty zachycené během precipitace.
- Schodovité plochy ukazují štěpnost a opotřebení povrchu; čisté štěpné plochy jsou často mírně perleťové spíše než sklovité.
- Napěťové pásy a lamely se mohou objevit jako vnitřní odlesky nebo opakující se čáry při úzkém úhlu světla.
- Barevné odstíny naznačují odklon od klasické kvality islandského sparu, i když mohou být atraktivní u jiných druhů kalcitu.
Péče a uchování
Islandský spar je vizuálně křehký, protože je fyzicky křehký. Kalcit je měkký ve srovnání s křemenem, snadno se štěpí a reaguje s kyselinami. Správná péče chrání jak optické okno, tak historickou či lokalitní hodnotu vzorku.
Ochrana štěpení
Ukládejte romby jednotlivě a polstrováním chraňte rohy. Malý náraz může způsobit štěpení nebo pohmoždění hrany.
Čištění
Používejte měkký suchý hadřík, fukar nebo velmi lehce vlhký hadřík následovaný vysušením. Vyhněte se octu, kyselým čističům, ultrazvukovému čištění a abrazivním podložkám.
Expozice
Používejte stabilní stojan nebo polstrovaný podklad. Uchovávejte demonstrační kusy mimo tvrdé minerály, které by mohly poškrábat jejich plochy.
Dědictví lokalit
Z chráněných historických lokalit by se nemělo odebírat. Dokumentovaný starší materiál by měl, kdykoli je to možné, zachovat svou původní označení.
Často kladené otázky
Je islandský spar pouze z Islandu?
Ne. Název ctí historický islandský materiál, ale průhledný optický kalcit z jiných lokalit může být také nazýván islandským spar, pokud má stejný průhledný, silně dvojnásobně lomivý charakter.
Co dělá kalcit islandským spar kvalitativně?
Klíčem je výjimečná průhlednost. Nejlepší materiál roste nebo se znovu krystalizuje za podmínek, které minimalizují zachycené tekutiny, jíly, organickou hmotu, železo, mangan, trhliny a vnitřní napětí.
Může být jeskynní kalcit islandským spar?
Jeskynní kalcit může být krásný, ale často je vrstvený, pórovitý nebo obsahuje inkluze. Některý jeskynní kalcit může být průhledný, ale většina speleotémového kalcitu není tenký, čistý optický materiál, jaký se obvykle označuje jako islandský spar.
Je saténový spar totéž co islandský spar?
Ne. Saténový spar popisuje vláknitý, hedvábný vzhled a může se vztahovat na kalcit nebo sádrovec v závislosti na kontextu. Islandský spar je bezbarvý, průhledný kalcit s jasným zdvojením obrazu.
Proč některé kusy vypadají průhledně, ale vykazují slabé zdvojení?
Kus může být příliš tenký, pozorovaný blízko optické osy, vnitřně namáhaný nebo zakalený jemnými inkluzemi. Nejjednodušší způsob, jak posoudit efekt, je otáčet ho nad tištěným textem.
Proč je kalcit citlivý na kyseliny?
Kalcit je uhličitan vápenatý. Kyseliny reagují s uhličitanem, což způsobuje leptání, matování nebo šumění na vystavených plochách. Dokonce i domácí ocet může poškodit leštěné nebo štěpené plochy.