Islannin spari (optinen kalkkikivi): muodostuminen, geologia ja lajikkeet
Linas JuozenasJaa
Muodostuminen, geologia ja muunnelmat
Islannin Spar: Kuinka optinen kalkiitti kasvaa kirkkaista karbonaattinesteistä
Geologinen profiili värittömästä, optisesti kirkkaasta kalkiitista: karbonaattikemia, joka saostaa sen, avoimet ontelot ja suonet, jotka sallivat sen kasvaa, ja olosuhteet, jotka muuttavat tavallisen kalkiitin läpinäkyväksi romboedriseksi linssiksi.
- CaCO3
- Kirkas kalkiitin muunnelma
- Romboedrinen halkeaminen
- Voimakas kaksinkertainen taittuminen
- Muodostuminen suonissa, koloissa ja puhtaissa karbonaattikivissä
Islannin spar ei ole erillinen mineraalilaji. Se on läpinäkyvä, väritön optinen kalkiitin muoto, CaCO3, yleensä nähtävissä romboedrisina halkeamaloina. Sen maine perustuu harvinaiseen yhdistelmään: kemialliseen yksinkertaisuuteen, poikkeukselliseen kirkkauteen, täydelliseen romboedriseen halkeamiseen ja voimakkaaseen kaksinkertaiseen taittumiseen. Muodostuminen riippuu tavallisesta karbonaattikemiasta, mutta optinen laatu vaatii poikkeuksellisen puhtaat kasvuolosuhteet.
Mitä ”Islannin Spar” Todella Tarkoittaa
Islannin spar on optista kalkiittia: tarpeeksi kirkasta kuvan läpäisemiseen, tarpeeksi paksua näyttämään kaksinkertaisen taittumisen dramaattisesti ja rakenteellisesti valmista murtumaan romboedrisiksi lohkoiksi.
Nimi kunnioittaa historiallista islantilaista materiaalia, joka tuli optisen kirkkauden vertailukohdaksi. Mineralogisessa ja keräilykielessä termiä käytetään nyt myös kirkkaasta kalkiitista muilta alueilta, kun se täyttää saman optisen standardin. Kaikki Islannin spar on kalkiittia, mutta suurin osa kalkiitista ei ole Islannin sparia.
Tavallinen kalkiitti voi olla massiivista, sameaa, kuitumaista, raidallista, värillistä, sisältää inkluusioita tai muodostua luola- ja suon kiteiksi. Islannin spar on poikkeuksellisen läpinäkyvä osa tätä spektriä, jossa epäpuhtaudet, inkluusiot ja sisäinen jännitys ovat tarpeeksi alhaisia, jotta kide toimii kuin luonnollinen optinen ikkuna.
Hyödyllinen ero: nimi kuvaa optista laatua ja visuaalista käyttäytymistä, ei ainutlaatuista kemiallista kaavaa. Islannin spar on CaCO3, sama kemia kuin kalkkikivimarmori, luolaspar, suon kalkiitti ja monet sedimenttikemikaalit.
Karbonaatit kemia: Kuinka kalkiitti saostuu
Kalkiitti muodostuu, kun kalsiumia sisältävät vedet tulevat ylitiheiksi kalsiumkarbonaatin suhteen. Pinta- ja lähellä pintaa olevissa järjestelmissä karbonaattitasapainoon vaikuttavat voimakkaasti hiilidioksidi, pH, lämpötila, paine, biologinen aktiivisuus ja nesteiden sekoittuminen.
Liukeneminen suosii oikeaa puolta; saostuminen suosii vasenta puolta.
CO2 degassaus
Kun vesi menettää liuennutta CO2, pH nousee ja karbonaattisaturaatio kasvaa. Tämä prosessi on tärkeä luolissa, lähteissä ja avoimissa halkeamissa.
Jäähdytys- ja lämmitysvaikutukset
Lämpötilan muutokset muuttavat liukoisuutta ja kaasupitoisuutta. Lämpimät lähdevedet saostavat usein kalkkia nopeasti, kun CO2 pääsee karkuun.
Nesteiden sekoittuminen
Hydrotermiset, meteoriittiset ja karbonaattipitoiset vedet voivat sekoittua halkeamissa ja onteloissa, laukaisten uuden kalkkikasvun.
Biologinen vaikutus
Fotosynteesi ja mikrobiprosessit voivat muuttaa paikallista kemiaa karbonaatin saostumiseen matalissa vesissä.
Uudelleenkiteytyminen
Aragoniitti, mikriitti, kalkkikivi ja aiempi kalkki voivat uudelleenkiteytyä suuremmiksi kalkkikiteiksi diageneesin tai metamorfoosin aikana.
Läpinäkyvyys paranee, kun neste on kemiallisesti yksinkertainen, kasvu on hidasta, suspendoitunut sedimentti on vähäistä ja rautaa, mangaania, savea, orgaanista ainesta ja nesteen inkluusioita on vähän.
Geologiset ympäristöt, joissa Islannin spari kehittyy
Kirkas optinen kalkki tarvitsee sekä kemian että tilan: karbonaattipitoisten nesteiden on päästävä onteloihin, halkeamiin tai uudelleenkiteytyneisiin alueisiin, joissa suuret, inkluusioiltaan vähäiset kiteet voivat kasvaa.
| Ympäristö | Muodostumisprosessi | Mitä odottaa |
|---|---|---|
| Hydrotermiset suonet ja ontelot | Lämpimät karbonaattipitoiset nesteet saostavat kalkkia jäähtyessään ja CO2, tai sekoittuminen meteoriittiveteen. | Mahdollisesti suuret, kirkkaat rombit, jos ontelot pysyvät avoimina ja nesteet puhtaina. |
| Basaltti- ja tulivuorikivien ontelot | Tulivuoren jälkeiset nesteet kiertävät kuplissa, halkeamissa ja amygduleissa, saostaen kalkkia zeoliittien tai muiden ontelomineralien kanssa. | Klassiset kirkkaat rombit, joissa hidas, avoimen tilan kasvu välttää sedimenttiä ja inkluusioita. |
| Marmori ja puhdas kalkkikivi | Limestone:n uudelleenkiteytyminen lämmön ja paineen vaikutuksesta tuottaa karkeita, lomittain kasvavia kalkkikiteitä. | Massiiviset kirkkaat alueet voivat haljeta optisiksi kappaleiksi, jos epäpuhtaudet ja jännitykset ovat vähäisiä. |
| Luolat ja speleotemit | Tippuvedet menettävät CO2, saostamalla tippukiviä, tippukivipylväitä, virtauskiveä, koirahammas-sparia ja drusea. | Kauniit kalkkimuodot ovat yleisiä, mutta optisen tason kirkkaus on harvinaisempaa kerrostumisen ja huokoisuuden vuoksi. |
| Kuumat lähdeterrassit ja travertiini | Nopea CO2 Häviö mineraalipitoisista vesistä tuottaa raidallista tai kuitumaista kalkkia. | Tekstuuriltaan rikkaat karbonaattiesiintymät, yleensä liian kerroksellisia tai huokoisia optiselle sparille. |
| Diageneettiset sementit | Kalkki saostuu huokostiloihin hautautumisen, nesteen liikkeen ja sedimenttialtaan kehityksen aikana. | Särmikäs huokoset täyttävä kalkki voi olla paikallisesti kirkasta, erityisesti lohkomaisten, epäpuhtauksiltaan vähäisten sementtien kohdalla. |
Hiljaisen kasvun sääntö
Kirkkaimmat Islannin sparit tallentavat yleensä rauhallisen kiteenkasvun: avoin tila, vähäinen inkluusioiden määrä, vähän savi- tai orgaanista saastetta ja minimaalinen kasvun jälkeinen rasitus. Nopea saostuminen voi tuottaa runsaasti kalkkikiveä, mutta ei välttämättä läpinäkyvää optista kalkkikiveä.
Kuinka kirkkaat rombit kasvavat kidehilasta linssiksi
Kalkkikivi kuuluu kolmiokiteiseen järjestelmään ja sillä on täydellinen romboedrinen halkeama kolmessa suunnassa. Läpinäkyvä kide voi kasvaa skalenoedrina, romboedrina tai lohkomaisten massojen muodossa, mutta halkeamien suuntaan murtuessaan se jakautuu tutuksi vinoksi rombiksi, jota käytetään kaksoistaittumisen osoittamiseen.
Tilaa kasvojen kehittymiselle
Ontelot, suonet ja ontelot antavat kalkkikiven kasvaa ilman, että se murskautuu hienojakoiseksi sementiksi.
Kirkas neste, kirkas runko
Vähän suspendoitunutta sedimenttiä, vähän kaasukuplia ja rajallinen määrä vangittuja nestemäisiä inkluusioita auttavat säilyttämään läpinäkyvän katseluikkunan.
Väriltään väritön eikä sävytetty
Rauta, mangaani, orgaaninen aine ja muut hivenaineet voivat värjätä, sumentaa tai heikentää kalkkikiven optista puhtautta.
Optiikka pysyy terävänä
Kasvun jälkeen muodonmuutos, kaksinkertaisuus tai sisäinen rasitus voi luoda vyöhykkeitä ja heijastuksia, jotka pehmentävät kaksoiskuvaa.
Romboedri ilmestyy
Puhdas halkeamispinta paljastaa klassisen Islannin sparin muodon ja sallii tekstin tai pisteiden kristallin alla näkyä kahdessa kuvassa.
Koska kaksinkertainen taittuminen on kalkkikiven ominaisuus, jopa pienet kirkkaat kappaleet voivat jakaa kuvan. Islannin sparille ominainen dramaattinen vaikutus on voimakkain, kun näyte on läpinäkyvä, paksu ja vapaa verhoista tai jännityksestä, jotka hämärtävät kahta sädepolkua.
Lajikkeet ja niihin liittyvät kalkkikivimuodot
Monet kalkkikivilajikkeet muistuttavat kemiallisesti Islannin sparia, mutta eroavat rakenteeltaan, kirkkaudeltaan, väriltään tai kasvutavaltaan. Kirkas optinen kalkkikivi on yksi ilmentymä paljon laajemmasta karbonaattimineraaliperheestä.
| Tyyppi | Ulkonäkö | Geologinen merkitys |
|---|---|---|
| Optinen Islannin spar | Väriltään väritön, läpinäkyvä, romboedrinen halkeamiskappale, jossa on voimakas kuvan kaksoiskappale. | Hidas, puhdas kasvu tai uudelleenkiteytyminen, jossa on vähän inkluusioita ja vähän jännitystä. |
| Kirkas mutta verhoiltu kalkkikivi | Läpinäkyvä tai läpikuultava, jossa on höyheniä, sulkia, jännitysvyöhykkeitä tai pieniä inkluusioita. | Hyödyllinen tutkimukseen ja näyttelyyn; tallentaa vähemmän ihanteellista kasvua tai myöhempää rasitusta. |
| Koira- ja naulanspar | Terävät skalenoedriset tai lohkomainen romboedriset kiteet, usein luolissa tai suonissa. | Vahva kiteinen muoto, mutta ei välttämättä optista laatua. |
| Satiinikalkaatti | Kuitumaiset, silkkiset, chatoyanttiset tai helmiäismäiset massat. | Kuitumainen kasvutyyli; erotettava kuitumaisesta gypsistä, jota kutsutaan myös satiinispariksi. |
| Värillinen kalkkikivi | Hunaja, meripihka, savunvärinen, vaaleanpunainen, vihreä, sininen tai harmaa lajikkeet. | Väri heijastaa yleensä epäpuhtauksia, sisällyksiä, kiderakenteen virheitä tai siihen liittyviä mineraaleja. |
| Travertiini ja virtauskivi | Raidalliset, huokoiset, kerrokselliset tai drusy-karbonaattiesiintymät. | Nopea kaasunpoisto ja kerroksellinen saostuminen, yleensä tekstuurin eikä optisen arvon vuoksi. |
Paikallisuuden konteksti
Historiallinen nimi tulee Islannista, mutta kirkasta optista kalkiittia esiintyy kaikkialla, missä oikeat karbonaattinesteet, ontelot ja kasvuehdot kohtaavat.
Historiallinen vertailukohta
Basalttia isäntäaineena käyttävät suonet ja ontelot Itä-Islannissa tuottivat kuuluisan optisen materiaalin, joka antoi nimen. Klassinen Helgustaðirin esiintymä on historiallisesti merkittävä ja suojeltu.
Hydroterminen kirkkaus
Pohjois-Meksikon esiintymät ovat tarjonneet tärkeää kirkasta kalkiittia suonista ja onteloista, joissa hidas, suhteellisen puhdas saostuminen suosii optista materiaalia.
Opetus- ja optiset alueet
New Mexico ja Montana ovat klassisia amerikkalaisia viitteitä läpinäkyvälle kalkiitille, mukaan lukien materiaali, jota on historiallisesti käytetty optisiin tai opetustarkoituksiin.
Lajitellut kirkkaat rombit
Nykyaikainen tarjonta sisältää yleisesti kirkkaita, hyvin halkeavia rombohedrejä kalkkikivisuonista karbonaattialueilla, usein valikoitu kirkkauden ja demonstraatioarvon perusteella.
Paikallisuus vaikuttaa historialliseen arvoon, tyypilliseen kokoon, kirkkauteen ja sisällystyyliin. Se ei muuta kalkkiitin perusbirefringenssiä: kirkas kalkiittinen rombi mistä tahansa lähteestä jakaa valon saman mineraalirakenteen mukaan.
Näytteen lukeminen: Kasvuvihjeet optisessa kalkiitissa
Yksi rombi voi paljastaa sekä muodostumisensa että myöhemmän käsittelyn. Katso sen läpi, sen poikki ja sen reunoja pitkin sen sijaan, että arvioisit vain yläpintaa.
- Tarkka kuvan kaksoiskappale osoittaa kirkkaan kappaleen, riittävän paksuuden ja alhaisen sisäisen sumun katselusuunnassa.
- Hunnut ja höyhenet voivat merkitä nestesisällyksiä, kasvun keskeytyksiä, parantuneita halkeamia tai jännitysmerkkejä.
- Maitomaiset alueet viittaavat runsaaseen mikrosisällyksiin, nopeaan kasvuun tai saostumisen aikana loukkuun jääneisiin epäpuhtauksiin.
- Portaikkomainen pinnat osoittavat halkeilua ja pinnan kulumista; virheettömät halkeamapinnat ovat usein hieman helmiäisen kaltaisia eivätkä lasimaisia.
- Jännitysraidat ja lamellit voivat näkyä sisäisenä häikäisynä tai toistuvina viivoina kapean kulman valossa.
- Värisävyt viittaavat poikkeavan Islannin sparin laatuun, vaikka ne voivat olla houkuttelevia muissa kalkkikivilajeissa.
Hoito ja säilytys
Islannin spar on visuaalisesti herkkä, koska se on fyysisesti herkkä. Kalkkikivi on pehmeää verrattuna kvartsin kanssa, halkeaa helposti ja reagoi happojen kanssa. Oikea hoito suojaa sekä optista ikkunaa että näytteen historiallista tai paikallista arvoa.
Halkeamien suojaus
Säilytä rombit yksittäin ja pehmusta kulmat. Pieni isku voi haljeta tai ruhjoa reunan.
Puhdistus
Käytä pehmeää kuivaa liinaa, puhallinta tai hyvin kevyesti kostutettua liinaa, jonka jälkeen kuivaa. Vältä etikkaa, happamia puhdistusaineita, ultraäänipuhdistusta ja hankaavia harjoja.
Näyttely
Käytä tukevaa jalustaa tai pehmustettua alustaa. Pidä esittelykappaleet poissa kovista mineraaleista, jotka voivat naarmuttaa niiden pintoja.
Perintökohteet
Suojelluilta historiallisilta alueilta ei tule kerätä näytteitä. Dokumentoidun vanhemman materiaalin tulisi säilyttää nimiketietonsa aina kun mahdollista.
Usein kysytyt kysymykset
Onko Islannin spar vain Islannista?
Ei. Nimi kunnioittaa historiallista islantilaista materiaalia, mutta kirkasta optista kalsiittia muista esiintymistä voidaan myös kutsua Islannin spariksi, kun sillä on sama läpinäkyvä, voimakkaasti kaksinkertaisesti taittuva luonne.
Mikä tekee kalsiitista Islannin sparin laatua?
Poikkeuksellinen kirkkaus on avainasia. Paras materiaali kasvaa tai rekristallisoituu olosuhteissa, jotka minimoivat vangittujen nesteiden, saven, orgaanisen aineen, raudan, mangaanin, halkeamien ja sisäisen jännitteen määrän.
Voiko luolakalsiitti olla Islannin sparia?
Luolakalsiitti voi olla kaunista, mutta se on usein kerroksellista, huokoista tai sisältää sulkeumia. Jotkut luolakalsiitit voivat olla kirkkaita, mutta suurin osa speleoteemikalsiitista ei ole paksua, puhdasta optista materiaalia, jota tavallisesti tarkoitetaan Islannin sparilla.
Onko satin spar sama kuin Islannin spar?
Ei. Satin spar kuvaa kuitumaista, silkkistä habitusta ja voi viitata kalsiittiin tai kipsiin kontekstista riippuen. Islannin spar on väritöntä, läpinäkyvää kalsiittia, jolla on selkeä kaksoiskuva.
Miksi jotkut kappaleet näyttävät kirkkailta mutta osoittavat heikkoa kaksoiskuvaa?
Kappale voi olla liian ohut, katsottu lähellä optista akselia, sisäisesti jännittynyt tai himmentynyt hienovaraisista sulkeumista. Pyöritys painetun tekstin päällä on yksinkertaisin tapa arvioida vaikutusta.
Miksi kalsiitti on herkkä hapoille?
Kalsiitti on kalsiumkarbonaattia. Hapot reagoivat karbonaatin kanssa aiheuttaen syöpymistä, himmentymistä tai kuplimista paljailla pinnoilla. Jopa kotitalousetikka voi vahingoittaa kiillotettuja tai halkeamia pintoja.