Kryształ wapienny

Wapień jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych skał w przyrodzie. W większości przypadków wapienie powstają z osadów – wapiennych szczątków mikroorganizmów lub koralowców (tzw. wapienie masowe o małej ziarnistości), ale także szkieletów większych zwierząt, które często można jeszcze oglądać w postaci skamieniałości (wapienie kopalne). Złoża początkowo tworzą miękką wapienną zawiesinę, a następnie w wyniku krzepnięcia powstaje lita skała. Kryształ wapienia, z drugiej strony, jest skrystalizowaną formą węglanu wapnia.

Chemiczne tworzenie się wapieni

Obok tak zwanego tworzenia biogenicznego, pewną rolę odgrywa również tworzenie chemiczne: w każdym rodzaju wody słodkiej i słonej rozpuszcza się pewna ilość węglanu wapnia, w zależności od ilości kwasu węglowego obecnego w wodzie. Jest to podstawowy materiał do produkcji kryształów wapna.

Jeśli zawartość kwasu węglowego zmniejsza się (np. w wyniku ocieplenia lub usuwania CO2 z wody przez mchy i algi), zmienia się rozpuszczalność węglanu wapnia i z wody wydalane jest wapno, które następnie odkłada się w postaci tzw. spieku wapiennego. Również tutaj osady spieków wapiennych tworzą początkowo ponownie zawiesiny wapienne, które następnie jednak z reguły stosunkowo szybko krzepną, a część z nich krystalizuje się tworząc kryształy wapna.

Rodzaje wapieni

Ze względu na różne sposoby powstawania i częściowo bardzo różne materiały wyjściowe biogenicznie powstałe wapienie mogą być w efekcie końcowym bardzo różne, domieszki dolomitu, związków żelaza, minerałów ilastych i zachowanych skamieniałości (np. muszli w przypadku wapienia muszlowego) do zawartego kalcytu (kryształu wapienia) dają możliwość występowania bardzo różnych typów wapieni.

Możliwe jest również wietrzenie i nowa sedymentacja, przy czym w wyniku wietrzenia z pierwotnie biogenicznego wapienia zostaje rozpuszczone wapno i na drodze chemicznej powstają ponownie nowe formacje wapienne (tzw. tufy wapienne), które mają wtedy z reguły większe zagłębienia i są raczej porowatą skałą.

W przeszłości były one bardzo popularne jako łatwy do wydobycia materiał budowlany, ale dziś są rzadko stosowane. Bardzo widoczną formą szczególną są oolity, które swoją nazwę zawdzięczają typowemu jajowatemu, wyboistemu wyglądowi. Można je również znaleźć wyraźnie widoczne jako część tzw. kamieni sarny.

Wapień i marmur

Nawiasem mówiąc, marmur, który jest wytwarzany z podobnych surowców, nie jest wapieniem, ponieważ marmur nie jest skałą osadową, lecz metamorficzną. Kalcyt zawarty w marmurze powstaje w wyniku tzw. metamorfozy termicznej (przemiany pod wpływem wysokiej temperatury). Jednak niektóre właściwości (np. wrażliwość na kwasy) są wspólne dla obu skał. Również tutaj jednak zawarte wapno może krystalizować się tworząc kryształ wapienia (kalcyt).

Wapień i kalcyt

Wapień jest skałą, ale kryształ wapienny jest minerałem. Kryształ wapienia jest skrystalizowaną formą węglanu wapnia, który występuje również w każdym wapieniu.

Podczas tworzenia się wapieni, zawarty w nich węglan wapnia może również krystalizować się w bezbarwne struktury, które mogą być również barwione przez domieszki. Krystalizacja zawsze zachodzi w układzie romboedrycznym, ale może przybierać tam bardzo różne formy. Mineralogicznie kryształy kalcytu należą do grupy “węglanów i azotanów”.

Typowa dla kryształu wapienia jest wysoka dwójłomność oraz barwna (głównie czerwona, niebieska lub żółta) fluorescencja. W rzadkich przypadkach kryształ wapienia może nawet fluoryzować.

Każdy kryształ wapienia jest bardzo podatny na wpływy atmosferyczne i bardzo szybko rozpuszcza się w nawet lekko kwaśnych cieczach, powodując silne wydzielanie gazów.

Podobnie jak w przypadku wapienia, również w przypadku kryształu wapiennego możliwe są bardzo różnorodne formy, aż do imponującego drzewca liściastego lub drobnowłóknistego drzewca Atlas.

Nawiasem mówiąc, kryształy wapienne (jako tzw. otolity) występują również w uchu wewnętrznym wielu kręgowców. Wapień-kryształ służy tam głównie zmysłowi równowagi, u ryb ma również funkcję zmysłu słuchu.

Wniosek

Wapień w różnych postaciach i kryształ wapienny jako minerał to dwie formy węglanu wapnia, których nie sposób uniknąć, jeśli ktoś choć trochę interesuje się nauką o skałach i mineralogią. Są to dwa ważne i powszechne przejawy w przyrodzie.

Wapień jest również ważnym surowcem w wielu dziedzinach naszego życia (od materiałów budowlanych, przez wytapianie metali i produkcję szkła, po wykorzystanie jako nawóz). Jako wapienne kryształy minerały urzekają przede wszystkim swoim różnorodnym wyglądem bogactwem, efektem birefringent z wapiennym kryształem wiedział już w dawnych czasach, że wikingowie do nawigacji z niewidzialnym słońcem do wykorzystania.