Calcite - What is it? EarthCache
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Calcite - What is it?
Calcite is a carbonate mineral and the most stable polymorph of calcium carbonate (CaCO3). The other polymorphs are the minerals aragonite and vaterite (extremely rare). Aragonite will change to calcite at 380–470°C. Properties of calcite
Calcite crystals are trigonal-rhombohedra (see image here: http://australianmuseum.net.au/image/Crystal-group-5-Trigonal-Rhombohedra/), though actual calcite rhombohedra are rare as natural crystals. Calcite can show a variety of habits including acute to obtuse rhombohedra, tabular forms, prisms, or various scalenohedra (see image here: http://mathworld.wolfram.com/HexagonalScalenohedron.html). Calcite exhibits several twinning types adding to the variety of observed forms. It may occur as fibrous, granular, lamellar, or compact. Cleavage is usually in three directions parallel to the rhombohedron form. Its fracture is conchoidal, but difficult to obtain.
It has a defining Mohs hardness of 3, a specific gravity of 2.71, and its luster is vitreous in crystallized varieties. Color is white or none, though shades of gray, red, orange, yellow, green, blue, violet, brown, or even black can occur when the mineral is charged with impurities.
Calcite is transparent to opaque and may occasionally show phosphorescence or fluorescence. A transparent variety called Iceland spar is used for optical purposes. Acute scalenohedral crystals are sometimes referred to as "dogtooth spar" while the rhombohedral form is sometimes referred to as "nailhead spar".
Single calcite crystals display an optical property called birefringence (double refraction). This strong birefringence causes objects viewed through a clear piece of calcite to appear doubled. (show effect here: http://www.olympusmicro.com/primer/lightandcolor/birefringence.html)
Calcite, like most carbonates, will dissolve with most forms of acid. Calcite can be either dissolved by groundwater or precipitated by groundwater, depending on several factors including the water temperature, pH, and dissolved ion concentrations. Although calcite is fairly insoluble in cold water, acidity can cause dissolution of calcite and release of carbon dioxide gas. Ambient carbon dioxide, due to its acidity, has a slight solubilizing effect on calcite. Calcite exhibits an unusual characteristic called retrograde solubility in which it becomes less soluble in water as the temperature increases. When conditions are right for precipitation, calcite forms mineral coatings that cement the existing rock grains together or it can fill fractures. When conditions are right for dissolution, the removal of calcite can dramatically increase the porosity and permeability of the rock, and if it continues for a long period of time may result in the formation of caves. On a landscape scale, continued dissolution of calcium carbonate-rich rocks can lead to the expansion and eventual collapse of cave systems, resulting in various forms of karst topography.
Use and applications
High-grade optical calcite was used in World War II for gun sights, specifically in bomb sights and anti-aircraft weaponry. Microbiologically precipitated calcite has a wide range of applications, such as soil remediation, soil stabilization and concrete repair.
Natural occurrence
Calcite is a common constituent of sedimentary rocks, limestone in particular, much of which is formed from the shells of dead marine organisms. Approximately 10% of sedimentary rock is limestone. Calcite is the primary mineral in metamorphic marble. It also occurs as a vein mineral in deposits from hot springs, and it occurs in caverns as stalactites and stalagmites. Calcite may also be found in volcanic or mantle-derived rocks such as carbonatites, kimberlites, or rarely in peridotites.
Calcite at GZ – geological setting
This outpouring of volcanic lavas in the Lisbon area took place approximately 70 M.a. so it is fairly recent in geological terms. Here the calcite is visible in late-stage veinlets in basalt rocks belonging to the Lisbon volcanic Complex of Upper Cretaceous age. These volcanic rocks outcrop in close association with the Cretaceous rocks in the Lisbon-Loures area (see map). The basalts are present in both veins and masses of small proportion and one of these is riddled with thin calcite veins which have filled in fractures probably resulting from the cooling of the rocks.
To log this EarthCache, you should answer this questions:
EN:
1-How wide are the calcite-filled fractures?
2- What afre the predominant orientations of these fractures?
3- What is the amount of offset you can see in some of the fractures?
4- Are the fractures vertical or inclined?
Special thanks to Daniel Oliveira, a geologist by profession for helping with this cache
Calcita - o que é isso?
Calcita é um mineral de carbonato e o polimorfo mais estável de carbonato de cálcio (CaCO3). Os outros polimorfos são a aragonita minerais e vaterite (extremamente rara). Aragonita mudará para calcita 380–470 ° C. Propriedades de calcita
Cristais de calcita são trigonal-rhombohedra (veja a imagem aqui: http://australianmuseum.net.au/image/Crystal-group-5-Trigonal-Rhombohedra/), embora rhombohedra de calcita reais é raro como cristais naturais. Calcita pode mostrar uma variedade de hábitos incluindo aguda rhombohedra obtuso, formas tabulares, prismas ou vários scalenohedra (veja a imagem aqui: http://mathworld.wolfram.com/HexagonalScalenohedron.html). Calcita apresenta vários tipos de geminação, adicionando à variedade das formas observadas. Pode ocorrer como fibroso, granular, lamelar ou compacto. Clivagem é geralmente em três direcções paralelas ao formulário rhombohedron. Sua fratura é conchoidal, mas difícil de obter.
Tem uma dureza de Mohs definidora de 3, uma gravidade específica de 2.71, e seu brilho é vítreo em variedades cristalizadas. Cor é o branco ou nenhum, apesar de tons de cinzento, vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, violeta, marrom ou até mesmo preto podem ocorrer quando o mineral é acusado de impurezas.
Calcita é transparente a opaco e pode ocasionalmente mostrar fosforescência ou fluorescência. Uma variedade transparente chamada espato da Islândia é usada para fins ópticos. Cristais escalenoédrica aguda são por vezes referidos como "spar dogtooth", enquanto a forma romboédrica é às vezes referida como "nailhead spar".
Cristais de calcita único exibem uma propriedade óptica chamada birrefringência (refração dupla). Este forte birrefringência faz com que os objetos vistos através de uma peça clara de calcita a aparecer duplicada. (Mostrar o efeito aqui: http://www.olympusmicro.com/primer/lightandcolor/birefringence.html)
Calcita, como a maioria dos carbonatos, dissolver com a maioria das formas de ácido. Calcita pode ser dissolvida por águas subterrâneas ou precipitada por águas subterrâneas, dependendo de vários fatores, incluindo a temperatura da água, pH e concentrações de íons dissolvidos. Apesar de calcita é relativamente insolúvel em água fria, acidez pode causar a dissolução da calcite e liberação do gás carbônico. Ambiente de dióxido de carbono, devido à sua acidez, tem um ligeiro efeito solubilizante na calcita. Calcita apresenta uma característica incomum chamada retrógrada solubilidade em que se torna menos solúvel em água à medida que a temperatura aumenta. Quando as condições são certa para a precipitação, calcita forma revestimentos minerais que cimentam os grãos de pedra existente juntos ou pode encher fraturas. Quando as condições são certa para a dissolução, a remoção de calcita pode aumentar drasticamente a porosidade e permeabilidade da rocha, e se continua por um longo período de tempo pode resultar na formação de cavernas. Em uma escala de paisagem, continuado a dissolução de rochas ricas em carbonato de cálcio pode levar à expansão e à eventual colapso dos sistemas de cavernas, resultando em várias formas de relevo do carste.
Uso e aplicações
Calcita ótica de alta qualidade foi usada na segunda guerra mundial para mira, especificamente em locais de bomba e armamento antiaéreo. Calcita microbiologicamente precipitada tem uma ampla gama de aplicações, tais como a remediação do solo, estabilização do solo e reparação de betão.
Ocorrência natural
Calcita é um constituinte comum de rochas sedimentares, pedra calcária, em particular, muito do que é formado a partir as conchas dos organismos marinhos mortos. Aproximadamente 10% das rochas sedimentares é o calcário. Calcita é o principal mineral em mármore metamórfico. Também ocorre como um veia mineral em depósitos de hot springs, e ocorre em cavernas como estalactites e estalagmites. Calcita também pode ser encontrada em rochas vulcânicas ou manto-derivado como carbonatitos, kimberlitos, ou, raramente, em peridotites.
Configuração de calcita no GZ – geológica
Este derramamento de lavas vulcânicas na área de Lisboa ocorreu aproximadamente 70 M.a., por isso é bastante recente em termos geológicos. Aqui, a calcita é visível em veinlets do tarde-estágio em pedras de basalto pertencentes à idade vulcânica complexa do Cretáceo superior da Lisboa. Essas rochas vulcânicas afloram em estreita associação com o Cretáceo rochas na área de Lisboa-Loures (ver mapa). Os basaltos estão presentes em massas de pequena proporção e veias e um destes é cheio de veias finas calcita que têm preenchido nas fraturas provavelmente resultantes do arrefecimento das rochas.
Para poderes logar esta EarthCache, deverás responder ás seguintes questões:
PT :
1-Qual é a espessura das diaclases com calcite?
2- Quais são as orientações predominantes destas diaclases?
3- Qual o montante de desfasamento que pode ser observado nestas diaclases?
4- As diaclases são verticais ou inclinadas?
Um agradecimento especial ao Daniel Oliveira, Geólogo de profissão.
References: http://en.wikipedia.org/wiki/Calcite
Additional Hints
(No hints available.)