Баритокалцит — безводен минерал од бариум калциум карбонат со хемиска формула BaCa(CO3)2. Тој е триморфен со алстонит и паралстонит, односно трите минерали имаат иста формула , но различни структури. Забележани се баритни и кварцни псевдоморфи по баритокалцитот.

Баритокалцитот кристализира во моноклиничниот кристален систем, обично како масивни до друзи акумулации на транспарентни бели до жолти до сиви агрегати од тенки призматични кристали. Минералот има мосова тврдост од 4 и специфична тежина од 3,64 до 3,71.

Првпат е опишан во 1824 година за појава во рудникот Благил во Северните Пенини, Камбрија (Камберленд), Англија, а е именуван по својот состав.

Етимологија и историја лево|мини|260x260пкс|Баритокалцит од „Рудник Нентсбери Хагс“, Алстон Мур, Камбрија, Англија, Обединето Кралство. Големина на примерокот: 5,9 × 4,3 × 3,4 см Минералот првпат е опишан во 1824 година од британскиот кристалограф и минералог Хенри Џејмс Брук и британскиот хемичар, минералог и зоолог Џон Џорџ Чајлден во писмо до уредниците на лондонскиот „Анали на филозофијата“. Брук го добил материјалот од г-дин Бротон.

Брук го именувал минералот баритокалцит по неговиот хемиски состав, утврден од Деца, кој вклучува бариум и калциум, и фактот дека е карбонат (калцит).

Типниот материјал за баритокалцит не е дефиниран, како што може да се види во „Каталогот на примероци од типски минерал“ што го води Комисијата за музеи на Меѓународното минералошко здружение (ИМА). Поради неговото откривање и почетен опис пред 1959 година, баритокалцитот е меѓу минералите означени како заштитени од ИМА.

Најважните синоними за баритокалцит што се користеле претходно се хемидоматски баритокалцит, хемиедрит синтетикус, хемипризматичен хал-барит и хемипризматичен хал-барит.

Два минерали претходно опишани како баритокалцит подоцна биле идентификувани како различни видови: фазата наречена „баритокалцит“ од Ричард Кирван се покажала како мешавина од калцит и барит, додека минералот опишан како „баритокалцит“ од Џејмс Финли Вир Џонстон е идентичен со алстонитот. Баритокалцитот не треба да се меша со „Барито-калцит“, кој е само варијанта на калцит што содржи бариум, и „Калциобарит“ или „Калцио-барит“, кој е мешан кристал помеѓу анхидрит и барит со формула (Ba,Ca)[SO4].

Класификација Во 8-то издание на класификацијата на минерали на Штрунц, баритокалцитот припаѓал на заедничката минерална класа „карбонати, нитрати и борати“, а во рамките на таа класа на поделбата „карбонати“. Таму, му бил доделен системскиот број Vb/A.04 на „серијата арагонит“, која се состои од алстонит, арагонит, церусит, стронцијанит и витерит, во рамките на поделбата „безводни карбонати без странски анјони“.

Во минералниот именик Лапис, последен пат ревидиран и ажуриран во 2018 година, кој, од почит кон приватните колекционери и институционалните колекции, сè уште се придржува до оваа застарена класификација од Карл Хуго Штрунц, на минералот му бил доделен системскиот и минералниот број V/B.04-60. Во системот за класификација Лапис, ова одговара на поделбата „Безводни карбонати [CO3]2−, без странски анјони“, каде што баритокалцитот, заедно со алстонитот, арагонит, церусит, олекминскит, паралстонит, стронцијанит и витерит, исто така ја формираат „Арагонитската група“ (V/B.04).

9-тото издание на класификацијата на минерали на Штрунц, важечко од 2001 година и ажурирано од Меѓународното минералошко здружение (ИМА) до 2009 година, го класифицира баритокалцитот во класата „карбонати и нитрати“ (намалени со отсуство на борати) и во рамките на таа класа во поделбата „карбонати без дополнителни анјони; без H2O“. Оваа класификација е понатаму поделена според групната припадност на вклучените катјони, така што, врз основа на неговиот состав, минералот се наоѓа во подгрупата „Алкални земјени (и други M2+) карбонати“, каде што е единствен член на неименуваната група со системски број 5.AB.45.

Дана класификацијата на минерали, претежно користена во земјите што зборуваат англиски, го сместува баритокалцитот, како и постарата Струнцова класификација, во заедничката класа „карбонати, нитрати и борати“ и таму во поделбата „безводни карбонати“. Тука, тој е единствен член на неименуваната група 14.02.06 во рамките на подгрупата „безводни карбонати со формула A+B2+(CO3)2“.

Кристална структура лево|мини|304x304пкс|Просторен приказ на структурата на баритокалцит во стандардна кристалографска ориентација. Сината контура ја покажува единичната ќелија. мини|260x260пкс|Просторен приказ на структурата на баритокалцит паралелно со b-оската. Ист клуч во боја како на соседната илустрација. Минералот кристализира во моноклиничен кристален систем. Повеќето извори го ставаат овој минерал во призматична класа 2/m, со просторна група P21/m, но Вебмин го става во сфеноидална класа 2 со просторна група P21. Структурата е слична на онаа на доломитот, но со две кристалографски различни CO3 групи. Катјонските слоеви се наредени во шема на наредување ABCABC..., повторувајќи на секои 3 слоја. Јонот Ca е координиран со 7 кислородни атоми.

Баритокалцитот кристализира во моноклиничниот кристален систем, просторна група P21/m (просторна група бр. 11), со параметри на решетката a = 8,092 Å, b = 5,2344 Å, c = 6,544 Å и β = 106,05°, и две формулни единици по единечна ќелија.

Кристалната структура на баритокалцитот за прв пат е одредена во 1930 година од Балтазар Госнер и Франц Мусгнуг, кои, сепак, избрале неточна просторна група. Оттогаш, структурата е усовршена неколку пати, вклучително и од Кнут Ф. Алм. Најновата работа е од Брајан Дикенс и Џој С. Бовен - придружната просторна репрезентација на структурата на баритокалцитот е нацртана врз основа на нивните податоци.

Неговата кристална структура се состои од синџири Ba … CO3 и Ca … CO3, двата паралелни со , при што катјоните Ba и Ca се координирани со атомите на кислород на работ на едната CO3 група во синџирот и со атомот на кислород на врвот на соседната друга CO3 група. Групата C(2)O3 се наоѓа во синџирот CaCO3, чија рамнина е паралелна со (100), додека групата C(1)O3 се наоѓа во синџирот BaCO3, чија рамнина е речиси паралелна со (101) - сепак, таа е истисната од синџирот поради големиот јонски радиус на јонот Ba. Синџирите се распоредени во слоеви паралелни со (210), што го објаснува многу совршеното расцепување на баритокалцитот во оваа насока.

Баритокалцитната структура покажува …ABCABC… редење на катјонски слоеви, кое се повторува на секои три слоја. Калцитната фаза на CaCO3 има ABC катјонска секвенца и се повторува на секои шест слоја. Во баритокалцитот, постојат две кристалографски различни CO3 групи, од кои обете се нерамни. Ориентациите на овие CO3 групи одговараат на ориентацијата на CO3 групите во арагонитската фаза на CaCO3 и се ротирани за приближно 30° во однос на ориентацијата на CO3 групите во калцитот. Секвенцата на катјонски слоеви во арагонитот е ABAB, а структурата се повторува во секој втор слој. Јонот Ca2+ во баритокалцитот е координиран од седум атоми на кислород (Ca), вклучувајќи го и работ на CO3 групата. Јонот Ba2+ е координиран од пет рабови и еден врв на CO3 групите, со што се покажува 11-координација со Ba.

Севкупно, структурата на баритокалцитот може да се опише и како слоеви на CO3 групи координирани со катјонски слоеви. На овој начин, се прикажува врската со структурата на калцитот, каде што (201) во баритокалцитот одговара на (001) во калцитот.

Хемија лево|мини|260x260пкс|Баритокалцит од неговиот типски локалитет, „рудникот Благил“ во долината Нент, округот Алстон Мур, Северни Пенини, Камбрија, Англија, Обединето Кралство. Големина на примерокот: 8,6 × 7,7 × 3,7 см Микросондните анализи на баритокалцит од ултрабазниот алкален карпест масив Вуоријарви, Северна Карелија, Мурманска област, Русија, дадоа 18,75% CaO; 48,92% BaO; 1,81% SrO; 0,50% MgO; 29,95% CO2 (пресметувано од стехиометрија); вкупно 99,93%. Врз основа на шест атоми на кислород, ова резултира со емпириската формула Ba0,92Ca1,03Sr0,08MgO0,03(CO3)2,00, која може да се идеализира во BaCa(CO3)2. Оваа идеализирана формула бара 51,56% BaO; 18,85% CaO и 29,59% CO2. Идеализираната формула одговара на официјалната ИМА формула за баритокалцит. Во формулата според Strunz, BaCa[CO3]2, анјонскиот комплекс е означен во квадратни загради.

Микросондните анализи на баритокалцит од карбонатно-зеолитни вени (со манган нонсидерит-норстрандит натролит) во Хибинскиот масив (руски: Хибины) на полуостровот Кола во Русија дадоа 18,96% CaO; 51,82% BaO; 0,28% SrO; 0,06% Na2O; 29,90% CO2 (пресметувано од стехиометрија); и 0,00% MgO (вкупно 101,02%). Овие баритокалцити имаат значително помала содржина на стронциум од оние од Вуоријарви и исто така не содржат магнезиум.

При амбиентен притисок, баритокалцитот е стабилен во релативно тесен опсег на состав, со само неколку mol% SrCO3 вклучени во неговата структура. Растворливоста на SrCO3 во баритокалцитот се зголемува со притисок; Сепак, дури и притисоците што надминуваат 20 kbar не можат да ги објаснат 13 до 22 mol% SrCO3 што се наоѓаат во примарниот баритокалцит од Мурунскиот масив (Алдан Хајлендс, Република Јакутија (Јакутија), Далечноисточен федерален округ, Русија). Сепак, генерално, баритокалцитите имаат ниска содржина на стронциум или се без стронциум. Баритокалцитите со содржина на Sr до 2 wt% SrO потекнуваат од руските карбонатитни масиви. Според Фридрих Колбек, баритокалцитот секогаш треба да содржи одреден MnCO3.

Комбинацијата на елементи Ba–Ca–C–O, или хемискиот состав BaCa(CO3)2, се наоѓа меѓу моментално познатите минерали не само во моноклиничкиот баритокалцит, туку и во триклиничкиот алстонит и тригоналниот паралстонит. Затоа, BaCa(CO3)2 е полиморфен. Покрај овие три минерали со хемиски состав BaCa(CO3)2, постои нова синтетичка фаза која, како баритокалцитот, е моноклинична, но кристализира во просторната група C2 (бр. 5).

Хемиски слични минерали вклучуваат, на пример, подлесноит, BaCa2(CO3)2F2, бенстонит, Ba6Ca6Mg(CO3)13 и карбоцернаит, (Ca,Na)(Sr,Ce,Ba)(CO3)2. Од хемиска перспектива, баритокалцитот може да се смета за аналог со доминантен калциум на норсетитот со доминантен магнезиум, BaMg(CO3)2. Синтетички познат аналог е фазата RaCa(CO3)2 со доминантен радиум, која би можела да игра улога во конечното отстранување на радиоактивниот отпад. Доколку се формира во услови на складирање, би можела многу ефикасно да го имобилизира достапниот радиум.

Цврсти кристални формации, како што се оние со хипотетички краен елемент од BaSr(CO3)2 или хипотетички краен елемент од SrCa(CO3)2, не можеа да се детектираат за баритокалцит.

Својства

Изглед Минералот често формира ориентирани израстоци на барит, а калцитот, витеритот и баритот можат да бидат епитаксијални на баритокалцит. Кристалите се нормално кратки до долги призматични и набраздени. Тие се транспарентни до проѕирни, безбојни, бели, сивкасти, зеленикави или жолтеникави со бела лента и стаклест до смолест сјај.

Морфологија Баритокалцитот обично формира кратки до долги призматични кристали по должината на оската , или кратки призматични и изометриски кристали по должината на c-оската . Кристалите обично покажуваат различни ленти на површините на двете форми. Лицата на формата {100} се вертикално ленти, додека оние во зоната [121:121] се ленти паралелно со оската на зоната. Најважните форми на површини кои припаѓаат на баритокалцитната навика се {100} со ленти по должината на , {111}, {131} со ленти по должината на , {251} и {210}. {001}, {110} и {101} исто така се јавуваат во помала мера. {100}, {131} или {111} се доминантни форми. Кристалите достигнуваат големини до 5 cm. Лицата на зоната [121:121] доминираат, така што кристалите се призматично издолжени во правец на оваа оска на зоната (споредете го цртежот на кристалот од Алфред Де Клоазо). На краевите на кристалите се наоѓаат формите {100} и {110}, обично со само мали површини. лево|мини|Епитаксија на табеларен барит на баритокалцит според Ото Миге