倾听矿物的声音——方解石

【名字由来】

方解石名称来源于其易沿其解理破碎成方形小块，李时珍在《本草纲目》中认为方解石“其似硬石膏成块，击之块块方解，墙壁光明者，名方解石也”。

【化学组成】

Ca【CO3】，CaO含量为56.03%，CO2含量为43.97%。常含Mn、Fe、Zn、Mg等类质同象组分，当它们达到一定含量时，可形成锰方解石、铁方解石、锌方解石等变种。此外，晶体中还常见水镁石、白云石、铁的氢氧化物及氧化物、硫化物、石英等机械混入物。

锰方解石

三方晶系;方解石型结构，属岛状碳酸盐矿物亚类方解石族。方解石的晶体结构可由NaCl结构导出。设想使NaCl的晶体结构沿一个三次轴方向压扁，把碳酸根离子和Ca离子分别置于变形NaCl结构的Cl离子和Na离子的位置上，并使平面三角状的碳酸根离子均垂直三次轴排列，即成为方解石的晶体结构。

【形态】

自形晶常见，不同聚形晶达600种以上。主要呈平行[0001]发育的柱状及平行{0001}发育的板状和各种状态的菱面体或复三方偏三角面体。常依{0001}形成聚片双晶，是应力作用的标志。集合体形态多样，常见致密块状、粒状、板状、纤维状、多孔状(石灰华)、钟乳状(钟乳石)、鲕状、豆状、葡萄状、晶簇状、土状(白垩)等。方解石晶形随着温度变化会发生很大的变化。

无色(冰洲石)或白色。含Fe、Co、Mn及Cu元素分别呈褐黑、浅黄、浅红、蓝绿等色调。条痕白色，玻璃光泽，透明--半透明。硬度3，性脆。相对密度2.6-2.9。双折射率极高，具发光性，遇冷稀盐酸剧烈起泡。

褐黑色方解石

具多种成因类型，在自然界分布很广。方解石的晶体形状多种多样，石灰岩、大理岩和美丽的钟乳石等主要矿物即为方解石。在泉水中可沉积出石灰华，在火成岩内亦常为次生矿物，在玄武岩流的杏仁孔穴中，沉积岩之裂缝内常有方解石充填而成细脉，或透过生物学作用以贝壳或岩礁的方式产出，常与金云母等共生。

方解石与钒铜铅矿共生

菱面体解理，硬度3，加盐酸急剧起泡，聚片双晶纹可平行菱形解理面的棱(区别于白云石)。

【主要用途】

冰洲石因具双折射，常被利用于偏光棱镜，如以一定的方式切割成柱状，可当显微镜之棱镜，检测矿物之光学性，其品质要件须为：无色透明，内部不含气泡或裂痕，不带双晶或歪曲，0.5寸(12.5mm)立方以上。一般方解石用于化工、水泥等工业原料。方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。在环境方面用于指示环境和除磷。

冰洲石

方解石见于中央山脉东斜面之结晶石灰岩，西部第三纪及第四纪石灰岩，以及金瓜石金铜矿床中。全世界所有的矿物晶型以方解石居冠，少说也有200种以上。代表产地有美国、墨西哥、英国、法国、德国。

【人文故事】

2013年3月，法国和英国研究人员报告说，他们在一艘16世纪的英国沉船上发现了传说中北欧维京海盗用来导航的“太阳石”。

研究人员3月6日在新一期英国《皇家学会学报A》上报告说，他们在一艘1592年沉没于英吉利海峡的船上发现一块长5厘米的晶体，经过研究后认为这块石头应该是古代维京海盗用来导航的“太阳石”。这也是迄今在西方沉船上找到的唯一一块古代方解石。由于长期浸泡在海水中，法英研究者找到的方解石失去了透明度和光泽，但仍保持原有几何形状。

依据此前北欧研究人员的实验结果，如果在透明晶体矿石的一侧做一个标记，由于光的偏振作用，人们就会在石头的另一端通过透明矿石看到两个相同标记。通过转动矿石，当两个标记汇合成一个时，即能找到太阳的位置。参与该研究的丹麦生态学家苏珊·奥克松说：“经过反复练习，用这种方法在白昼时分、看不到太阳的阴天或多云的天气下也能正确判断太阳的大致位置。”

研究人员认为，虽然16世纪时指南针已得到广泛应用，但磁针有时会受到干扰发生偏差，“太阳石”可作为指南针的辅助工具，帮助水手判断太阳的位置，误差在1度以内。根据古代传说，维京海盗曾利用“太阳石”在看不到太阳的海域判断航向。但此前一直未找到“太阳石”存在的确切证据。曾有研究指出，“太阳石”很可能是方解石。