方解石
Calcite
方解石是硬度 3、酸试起泡、尤其是解理的参照矿物——三组完全解理把晶体裂成菱面体，也使方解石成为少数几种可以凭「怎样裂开」来鉴定的矿物之一。
标本性质
| 编号 | ST-023 |
|---|---|
| 化学式 | CaCO₃ |
| 分类位置 | Carbonate · anhydrous碳酸盐 · 无水 |
| 莫氏硬度 | 3 |
| 条痕 | White to pale grey白色至浅灰 |
| 光泽 | Vitreous to pearly; transparent varieties show strong double refraction玻璃至珍珠光泽；透明品种双折射强烈 |
| 解理 | Three perfect directions forming rhombs at 75° — the most recognisable cleavage in mineralogy三组完全解理构成 75° 菱面体——矿物学中最具辨识度的解理 |
| 断口 | Conchoidal but rarely seen, because the rock usually parts along cleavage贝壳状但少见，因为岩石通常沿解理裂开 |
| 颜色 | Colourless, white, cream, grey, green, blue, pink, orange无色、白、米、灰、绿、蓝、粉、橙 |
| 晶系 | hexagonal |
| 晶形／组构 | rhombohedral-scalenohedral · 6-fold · 3 cleavage dir. · twinned |
| 本页发布日期 | 2026-09-15 |
相关化学式
CaCO₃ · (Ca,Mg)CO₃ · CaCO₃ var. aragonite (polymorph)
野外测试（按顺序做）
菱面体就是鉴定依据
方解石结构中有三个方向的薄弱面，彼此斜交，因此敲击晶体时裂成菱面体而不是立方体或方块。仅这一性质就把它与解理成立方体（90 度）的石盐、解理成八面体的萤石，以及呈两组 90 度解理的长石区分开。只要你能把矿物敲开，碎块形状在你开始其他测试之前就已给出答案。方解石还是同质多象矿物：同样的化学成分也能 以不同结构结晶为文石，而蛤壳与珊瑚多半由文石构成——只是在地质时间尺度上，文石会缓慢转变为方解石。
双折射与冰洲石
把一块透明方解石菱面体放在一行文字上，你会看到两行字。由于方解石虽属六方晶系、其结构却是光学各向异性的，进入晶体的光被分成两束具有不同偏振方向与速度的光线——常光与非常光，结果便是重影。显示这一效果的最佳天然材料来自冰岛的赫尔古斯塔济，「冰洲石」由此成为标准光学元件：偏光显微镜一度用方解石棱镜产生偏振光，直到更廉价的合成偏光片取代了它。赫尔古斯塔济的冰洲石自 17 世纪起被开采，该产地现受保护。
你会遇到的主要晶形
方解石已记录的晶形超过 700 种，为所有矿物之最；常见者一旦认识便极易分辨。
| 晶形 | 外观 | 典型产出 |
|---|---|---|
| 犬牙石 | 尖锐的偏三角面体，形如犬齿 | 石灰岩中的矿脉与晶洞 |
| 钉头石 | 顶面平阔、钝的菱面体 | 沉积与热液空腔 |
| 冰洲石 | 大型、透明、无色菱面体 | 玄武岩裂隙（稀有且受保护） |
| 缎面石 | 纤维状、丝绢光泽、白色，常成脉 | 矿脉与洞穴地面 |
| 泥灰／泥晶 | 细白至灰色粉末或泥 | 白垩与灰泥沉积 |
| 缟状石／钙华 | 条带状、层状，形成于温泉 | 泉华与洞穴沉积 |
方解石在哪里形成
方解石是最丰富的碳酸盐矿物，凡富钙水体遇到碳酸盐或失去二氧化碳之处都会沉淀。三种环境产出了大多数标本。沉积石灰岩是方解石的化学沉淀或生物堆积，白 垩基本上是颗石藻构成的纯净方解石。热液脉在石灰岩及其他岩石的裂隙中充填粗晶，常与方铅矿、闪锌矿或萤石共生。洞穴则产生洞穴沉积物——钟乳石、石笋、流石——由滴落的水脱气并沉淀方解石而成。由于洞穴沉积层的特征随降雨与温度变化，它们是古气候数据的重要来源，而方解石的铀钍定年是第四纪科学的支柱方法之一。
测试、采集与一条警告
酸试应在新鲜断面上进行，而不是风化面；酸瓶要小，并与一切物品隔离——一旦渗漏就会毁掉记录本并腐蚀相机镜片。方解石软且易解理，散放会碰伤标本。在多数司法辖区，洞穴属受保护环境，其沉积物不可再生：取走钟乳石不是采集，而是破坏，并且在中国与美国等多数国家属违法行为。
代表性产地
易混与区分
两者都可能清澈无色，但方解石软得多、遇酸起泡，并解理成菱面体
白云石稍硬，与冷酸反应微弱；粉末测试可区分两者
石盐为立方晶系、有咸味，并解理成方块而非菱面体
采集与保存
方解石软到在薄边处可被指甲划动，因此标本在袋中会互相磨蚀，请逐块包裹。最值得采集的并非博物馆级晶体，而是它的形态多样性：已知晶形超过 700 种，同一种矿物能长成犬牙石、钉头石、冰洲石，以及洞穴地面上纤维状的缎面石。洞穴及其沉积物在多数国家受保护，取走一根钟乳石就摧毁了数千年才积累起来的记录。
要点
- 三组 75 度完全解理形成菱面体，该几何形态可在数秒内鉴定方解石。
- 硬度 3，铜币可轻松划动，冷的稀酸中剧烈起泡。
- 透明方解石能产生重影（双折射），冰洲石因此成为标准光学材料。
- 它的晶形数量为所有矿物之最：犬牙石、钉头石、缎面石等。
- 洞穴沉积物是可测年的气候档案，在多数国家采集属违法。