Карбонаты — минералы, соли угольной кислоты H₂CO₃.

Состав

Выделяются бикарбонаты — кислые соли, безводные и водные нормальные карбонаты, а также карбонаты содержащие дополнительные анионы [OH]⁻, F⁻ или Сl⁻, а также сложные карбонаты, содержащие анионы [SO₄]²⁻ или [РО₄]³⁻. Наиболее распространены карбонаты с двухвалентными катионами: Ca, Mg, Fe, Mn, Ba, Sr, Pb, Zn, Cu и др. Na⁺ и K⁺, а также катион (NH₄)⁺ могут образовывать лишь бикарбонаты или входить в состав двойных солей. Изредка в число катионов входят Ni³⁺, Аl³⁺, Bi³⁺. Известен ряд карбонатов с U⁴⁺ , Ce³⁺, La³⁺ и др. элементами. Для карбонатов характерны многочисленные изоморфные ряды с полной или ограниченной смесимостью. Широко распространены двойные соли.

Строение

Основной структурной единицей карбонатов является радикал [CO₃]²⁻. В нём атом углерода находится в центре равностороннего треугольника с атомами кислорода в вершинах. Связи между C и O в основном ковалентные, а между радикалами и катионами — ионные.

Свойства

Большая часть карбонатов кристаллизуется в тригональной и ромбической, реже — в гексагональной, моноклинной и др. сингониях. Широко распространено явление полиморфизма. Большая часть карбонатов бесцветна; содержат также сильные хромофорные ионы Fe, Mn, Cu, окрашены в бурые, розовые, жёлтые, зелёные и др. цвета. Твёрдость 3—5. Удельный вес от 1,5 до 8,1 (карбонаты с Bi). Для них очень характерно высокое двупреломление, обусловленное плоской формой треугольных радикалов [CO₃]²⁻ и параллельным расположением последних.

Генезис

Многие карбонаты образуются при экзогенных процессах. Кальцит, доломит и др. Они слагают толщи осадочных и метаморфических горных пород. Ряд карбонатов образуется биохимическим путём. Широко распространены в гидротермальных месторождениях, формируясь в них при средних и низких температурах. В зонах окисления рудных месторождений накапливаются карбонаты Pb, Zn, Cu и др. тяжёлых металлов.

Использование

Они используются во многих отраслях промышленности: в строительной при производстве цемента и других стройматериалов, металлургической — при изготовлении огнеупоров, оптической, химической, бумажной, стекольной и др. Многие карбонаты являются рудами металлов: Pb, Zn, Cu, Fe, Mn и др.

Литература

1. Геологический словарь, Т. 1. — М.: Недра, 1978.