硬石膏

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硬石膏

硬石膏(Anhydrite)

Ca[SO4]  

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[概述]

硬石膏是一种硫酸盐矿物,它的成分为无水硫酸钙(Ca[SO4]),与石膏的不同之处在于它不含结晶水。在潮湿的环境下硬石膏就会吸收水分变成石膏。硬石膏是重要的造岩矿物,就是说很多岩石中都有它的成分。硬石膏的晶体是柱状或板状,晶体聚集在一起呈块状或纤维状。硬石膏上有一条条互相垂直的裂纹,这叫解理。并不是所有的矿物都具有明显的解理,也并不是所有的矿物都具有垂直的解理。解理的形成是与晶体的结构相关的,不同的晶体结构会产生不同的解理。硬石膏主要是化学沉积作用的产物,它们主要形成在盐湖中。硬石膏可以制造化肥、水泥和石膏。

硬石膏是天然产出的硫酸盐矿物,广泛分布于蒸发作用所形成的盐湖沉积物中。由于温度和含盐度不同,既可形成硬石膏,也可形成石膏,或二者共生.在石灰岩或白云岩受热液交代的金属矿床中由于含硫酸溶液的作用也可形成硬石膏。此外,也可由石膏或半水石膏或硬石膏(III)加热至400℃以上形成。世界著名产地有波兰的维利奇卡,奥地利的布莱贝格,德国的施塔斯富特,瑞士的贝城,美国的洛克波特,中国南京的周村等。主要用于制造农肥和代替石膏作硅酸盐水泥的缓凝剂。

纯净的硬石膏透明、无色或白色,因含杂质而呈灰色,有时又因含有不同矿物而微带红色或蓝色。其主要化学成分是CaSO4,化学组成的理论质量为:Ca0-41.19%; S03-58.81%,属正交(斜方)晶系,晶胞参数为:a=0.697nm , b=0.698nm , c=0.623nm:三组解理面互相垂直,可分裂成盒状小块,此特点可作为鉴定特征。硬石膏的单晶体呈等轴状或厚板状,集合体常呈块状或粒状,有时为纤维状。硬石膏结晶良好,比石膏致密而坚硬,硬度为3. 0- 3. 5,比重为2. 9-3. Og/cm^3  

[晶体化学]

理论组成(wB%):CaO 41.2,SO3 58.8。成分变化不大,可有少量Sr、Ba代替Ca。H2O 的出现是由于石膏的存在引起的。  

[结构与形态]

硬石膏

斜方晶系,a0=0.6238nm,b0=0.6991nm,c0=0.6996 nm;Z=4。晶体结构在(100)和(010)面上,Ca2 和[SO4]成层分布,而(001)面上[SO4]则成不平整的层。Ca2 居于4个[SO4]之间,为8个O2-所包围,配位数8。每个O2-与1个S6 和2个Ca2-相连结,配位数3。

斜方双锥晶类,D2h-mcm(3L23PC)。晶体常沿a轴或c轴延长呈厚板状,有时呈柱状。依(011)成接触双晶或聚片双晶。集合体呈纤维状、致密粒状  

物理性能]

白色,常微带浅蓝、浅灰或浅红色,或被铁的氧化物或粘土等染成红、褐或灰色。条痕白或浅灰白色。晶体无色透明。玻璃光泽,解理面珍珠光泽。解理完全,、中等。硬度3~3.5。相对密度2.8~3.0。

偏光镜下:无色。二轴晶( )。2V=42~44,Ng=1.609~1.618,Nm=1.574~1.579,Np=1.569~1.574。

加热至约1190℃,转变为Ⅰ型硬石膏(又称高温无水石膏或α型无水石膏)。硬石膏具有吸水水化的能力,但不如Ⅱ型(稳定相,斜方晶系,又称不溶性硬石膏或过烧石膏)、Ⅲ型硬石膏(又称可溶性硬石膏)。石膏的导热系数低,具有防火性能。  

[产状与组合]

主要为化学沉积大量形成于盐湖中,常与石膏共生。在地表条件下不稳定,转变为石膏。某些硫化矿床的氧化带亦可少量产出。  

[鉴定特征]

以其相对密度小,解理方向(三组解理互相垂直)和光学常数,可与重晶石族矿物区别;与钙镁碳酸盐的区别是滴HCl不起泡;与石膏的区别是硬度较大。  

[工业应用]

主要用作建材原料、化工原料、填料等。  

[资源]

中国硬石膏资源相当丰富,约占石膏资源总量的42-6096。主要分布在长江流域,川、鄂、湘、皖、苏等地区。各石膏矿床 170米以下逐步过渡为硬石膏,也有两种石膏层呈互层分布。硬石膏在地下水作用下会逐变成石膏,因此在天然硬石膏中常含有596-1096的石膏;但通常硬石膏矿中CaSO,含量一般在80%以上,品质优良。

成石膏,因此在天然硬石膏中常含有596-1096的石膏;但通常硬石膏矿中CaSO,含量一般在80%以上,品质优良。

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