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    石膏是单斜晶系矿物,是主要化学成分为硫酸钙(CaSO4)的水合物。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏…

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    石膏是单斜晶系矿物,是主要化学成分为硫酸钙(CaSO4)的水合物。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具优良的隔音、隔热和防火性能。



    分类

    一般所称石膏可泛指生石膏和硬石膏两种矿物。生石膏为二水硫酸钙(Ca〔SO4〕·2H2O),又称二水石膏、水石膏或软 石膏,理论成分CaO32.6%,SO346.5%,H2O+20.9%,单斜晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或纤维状, 白色 或灰、 红、褐色,玻璃或丝绢光泽,摩氏硬度为2,解理平行{010}完全,密度2.3g/cm3;硬石膏为无水硫酸钙(Ca〔SO4〕),理论成分CaO41.2%,SO358.8%,斜方晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或粒状,白、灰白色 ,玻璃光泽,摩氏硬度为3~3.5,解理平行{010}完全,密度2.8~3.0g/cm3。两种石膏常伴生产出,在一定的地质作用下又可互相转化。


    基本性质

    天然二水石膏(CaSO4·2H2O)又称为生石膏,经过煅烧、磨细可得β型半水石膏(2CaSO4·H2O),即建筑石膏,又称 熟石膏 、 灰泥 。若煅烧温度为190 °C可得模型石膏,其细度和白度均比建筑石膏高。若将生石膏在400-500 °C或高于800 °C下煅烧,即得地板石膏,其凝结、硬化较慢,但硬化后强度、耐磨性和耐水性均较普通建筑石膏为好。通常为白色、无色,无色透明晶体称为 透石膏 ,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。 条痕 白色。透明。 玻璃光泽 ,解理面 珍珠光泽 ,纤维状集合体 丝绢光泽 。解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为66和114的 菱形 体。性脆。 硬度 1.5~2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。 偏光镜下:无色。二轴晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。随 温度 升高2V减小,在大约90℃时2V为零。

    加热时存在3个排出 结晶水 阶段:105~180℃,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为 烧石膏 Ca[SO4]·0.5H2O,也称 熟石膏 或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半个 水分子 ,转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]·εH2O(0.06<ε<0.11)。约350℃,转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。 熔融温度 1450℃。

    结构形态

    单斜晶系 , a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,β=11823';Z=4。 晶体 结构由[SO4]2-四面体与Ca2+联结成(010)的双层, 双层间 通过H2O 分子联结 。其完全 解理 即沿此方向发生。Ca2+的配位数为8,与相邻的4个[SO4] 四面体 中的6个O2-和2个H2O分子联结。H2O分子与[SO4]中的O2-以氢键相联系,水分子之间以 分子键 相联系。

    斜方柱晶 类,C2h-2/m(L2PC)。晶体常依 发育 成板状,亦有呈粒状。常 简单 形: 平行双面 b、p,斜方柱m、l等; 晶面 和常具 纵纹 ;有时呈 扁豆 状。双晶常见 ,一种是 依 (100)为双晶面的 加里 双晶或称燕尾双晶,另一种是以(101)为双晶面的巴黎 双晶 或称 箭头双晶 。集 合体 多呈 致密粒状 或 纤维状 。 细晶粒状块 状称之为雪花石膏 ;纤维状集合体称为 纤维石膏 。少见由扁豆状 晶体形成 的似 玫瑰花 状集合体。亦有 土状 、片状集合体。

    成矿类型


    石膏矿以沉积型矿床为主,储量占全国90%以上,后生型及热液交代型石膏矿不很重要。石膏矿在各地质时代均有产出,以早白垩纪和第三纪沉积型石膏矿为.重要。

    主要为化学 沉积作用 的产物,常形成巨大的矿层或透镜体,赋存于 石灰岩 、红色页岩和 砂岩 、泥灰岩及 粘土岩 系中,常与硬石膏、 石盐 等共生。硬 石膏层 在近地表部位,由于外部压力的减小,受地表水作用而转变为石膏:CaSO4+2H2O—— CaSO4·2H2O;同时体积增大约30%,引起石膏层的破坏。


    鉴别特征

    低硬度,一组极完全解理,以及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐区别。硬度分类中标准矿物之一。




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