CRYSTAL GENESIS OF CALCITE FROM SULFUR DEPOSITS OF PRYKARPATTYA

Authors

DOI:

https://doi.org/10.30970/vgl.40.04

Keywords:

calcite, crystal genesis, crystal morphology, reticular density, PBC vectors, surface energy, crystal habit, sulfur deposits, Prykarpattya

Abstract

The crystal genesis of calcite from sulfur deposits of Prykarpattya is examined with consideration of the influence of crystal structure and mineral formation conditions on the morphology of polyhedra. Published data on methods for predicting the morphological importance of crystal faces are systematized, including the Donnay–Harker corrected reticular density approach (BFDH), the Hartman-Perdok periodic bond chain (PBC) vector method, surface energy estimation, and Shafranovsky’s face symmetry criterion. The applicability of these methods to calcite is analyzed. It is shown that geometrical methods based solely on reticular density do not always adequately reproduce the real morphology, whereas approaches that account for periodic bond chains and surface energies are more physically substantiated. Samples from sulfur deposits display a wide spectrum of simple forms: the pinacoid {00.1}, the prism {10.0}, a series of rhombohedra, scalenohedra, and hexagonal dipyramids, among which {02.1}, {40.1}, and {21.1} are habit-defining. The observed morphological diversity is explained by the combined effect of structural factors (the mixed ionic–covalent character of the Ca²⁺–CO₃²⁻ bond, spatial features of the R3С space group, and PBC vectors) and the physicochemical conditions of crystallization. The influence of impurities, particularly Li⁺, on the stabilization of specific faces and modification of crystal habit is considered. Directions for further research are outlined, including the study of rare forms and the quantitative evaluation of face ratios in different genetic types of deposits.

References

Вовк О. П., Наумко І. М., Занкович Г. О. Псевдосиметрія кристалів кварцу та її мінералого-генетичне значення. Мінерал. журн. 2025. Т. 47. № 1. С. 33–44. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.01.033

Вовк О. П., Наумко І. М., Павлишин В. І. Генетичне значення зміни співвідношення між гранними формами кристалів топазу з камерних пегматитів Коростенського плутону (Український щит). Мінерал. журн. 2022. Т. 44. № 3. С. 40–47. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.03.040

Вовк О. П., Vovk O. P. Кристаломорфологія топазу і берилу камерних пегматитів Коростенського плутону (північно-західна частина Українського щита): автореф. Dissertation Abstract. 2016. URL: http://evnuir.vnu.edu.ua/handle/123456789/10777 (дата звернення: 11.12.2025).

Вовк О., Наумко І. Зв’язок кристалічної структури з особливостями морфології топазу з камерних пегматитів Волині. Мінерал. зб. 2013а. № 63. Вип. 1. С. 52–59.

Вовк О., Наумко І. Кристаломорфологія берилу з камерних пегматитів Волині. Мінерал. зб. 2013б. № 63. Вип. 2. С. 82–89.

Вовк О., Наумко І., Занкович Г. Регіональні особливості кристаломорфології кальциту деяких родовищ України. Мінерал. зб. 2025. № 75. С. 29–42. https://doi.org/10.30970/min.75.02

Занкович, Г. О. Геохімія флюїдів прожилково-вкрапленої мінералізації перспективно нафтогазоносних комплексів північно-західної частини Кросненської зони Українських Карпат [Автореф. дис. канд. геол. наук]. Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України. Львів, 2016.

Заціха Б. В., Вовк П. К. Про кальцити зони зчленування Донбасу з Приазов’ям. Доп. АН УРСР. Сер. Б. 1969. № 7. С. 586–589.

Матковський О. І. (Головн. ред.) Мінерали Українських Карпат. Борати, арсенати, фосфати, молібдати, сульфати, карбонати, органічні мінерали і мінералоїди. Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2003. 344 с.

Andrew J., Skinner A. J., LaFemina J. P., Jansen H. J. F. Structure and bonding of calcite: A theoretical study. Amer. Mineralogist. 1994. Vol. 79. P. 205–214.

Aquilano D., Benages-Vilau R., Bruno M., M. Rubboa M., & Massaroa F. R. Positive {hk.l} and negative {hk.l̄} forms of calcite (CaCO3) crystal. New open questions from the evaluation of their surface energies. CrystEngComm. 2013. Vol. 15, No. 22. P. 4465. URL: https://doi.org/10.1039/c3ce40203g (date of access: 31.10.2025).

Bravais A. Etudes cristallographiques. Journ. De l’Ecole polytechnique. 1851. Vol. 34. P. 166–170.

Donnay J. D. H., Harker D. A new law of crystal morphology extending the law of Bravais. Amer. Mineralogist. 1937. Vol. 23. P. 446–467.

Hartman P., Perdok W. On relation between crystal structure and crystal morphology. Acta cryst. 1955. Vol. 8. P. 49–52.

Heijnen W. M. M. Crystal growth and morphology of calcium oxalates and carbonates: Kristalgroei en morfologie van calciumoxalaten en-carbonaten. Alblasserdam: Offsetdrukkerij Kanters, 1986. 186 p.

Kostov I. Mineralogy, Oliver & Boyd, Edinburgh, 1968. 587 p.

Pastero L., Costa E., Bruno M., Rubbo M, Sgualdino G., & Aquilano D. Morphology of Calcite (CaCO3) Crystals Growing from Aqueous Solutions in the Presence of Li+Ions. Surface Behavior of the {0001} Form. Crystal Growth & Design. 2004. Vol. 4, No. 3. P. 485–490. URL: https://doi.org/10.1021/cg034217r (date of access: 31.10.2025).

Published

2026-05-29