title-icon
Яндекс.Метрика
» » Подкласс минералов со слоистой структурой. Группа гипса

Подкласс минералов со слоистой структурой. Группа гипса

Из этой группы рассмотрим только гипс — Ca[SO4]*2Н2O. Гипс — старое греческое название этого минерала (греч. гипсос — мел, гипс).
Химический состав: CaO — 32,5%, SO3 — 46,6%, H2O — 20,9%.
Сингония — моноклинная, вид симметрии — призматический — C2h — 2/m(L2PC). Структурная ячейка содержит 4 единицы: a0 = 5,68, b0 = 15,18; c0 = 6,29; в = 113?50'.
Пространственная группа — C2h6 — А2/а.
Кристаллическая структура гипcа типично слоистая.
Два листа анионных групп [SO4]2-, тесно связанных с ионами (рис. 327), образуют в ней двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010). Молекулы H2O размещаются между этими двойными слоями. Ионы кальция окружены шестью ионами кислорода, относящимися к группам SO4, и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с одним ионом кислорода, лежащим в том же двойном слое, и с другим ионом кислорода, который находится в соседнем слое. Плоскость спайности гипса проходит между слоями H2O—H2O, параллельно последним.

Агрегаты и габитус. Гипс образует сплошные мраморовидные массы, жилковатые скопления, а также единичные кристаллы и друзы. Облик его кристаллов обычно пластинчатый, столбчатый и игольчатый (рис. 328). На кристаллах почти всегда наблюдается плоскость (010), параллельно которой проходит весьма совершенная спайность. Главными формами кристаллов пластинчатого габитуса являются {010} и грани призм {111} и (110}. Подчиненное значение имеет форма {103}. Столбчатый облик обусловлен развитием граней призмы {110}, к которой присоединяется грань пинакоида {010}, призматические же грани {111} и {111} наблюдаются реже. Если кристаллы вытянуты вдоль [001] или [111], появляется игольчатый габитус. Следует отметить также изометрические или, вернее, линзовидные кристаллы, особенно развитые в глинистых образованиях. Для этих кристаллов характерны выпуклые грани призмы {111} и {5.10.3}. Двойники гипса наблюдаются чаще, чем простые индивиды. Двойниковой плоскостью является плоскость пинакоида (100) (галльские двойники), или (101) (парижские двойники, рис. 329). Галльские двойники, как правило, вытянуты по третьей оси. Кроме хорошо развитой плоскости {010} и {110}, эти двойники имеют также плоскости (111). Типичной чертой парижских двойников является неодинаковое развитие концов кристаллов. Если на одном конце, кроме {111}, наблюдаются плоскости {110} и пинакоид {010}, то на другом конце развиты только призмы {011} и {234}. Плоскости {011} и {234} редко бывают четко выраженными, чаще всего они округлены. Двойники гипса часто имеют вид хвоста ласточки, в связи с чем они получили соответствующее название. Различают кристаллическую, волокнистую, зернистую и песчанистую разности гипса. Волокнистая разность полупрозрачного гипса называется селенитом. Тонкозернистые разности называются алебастром, а песчанистые — пойкилитовым гипсом. Сростки кристаллов гипса могут образовывать гипсовые розы.

Физические свойства. Цвет гипса белый; отдельные кристаллы иногда водянопрозрачные. Примеси окрашивают гипс в разные цвета. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности с перламутровым отливом. Спайность весьма совершенная по (010), четкая по (100) и (011). Излом раковистый. Твердость— 1,5—2 (царапается ногтем). Гибкий, но не эластичный. Плотность — 2,32. Оптические свойства: двухосный, положительный; ng — 1,530, nm = 1,528, nр = 1,520, ng — nр = 0,010; 2V = 58°.
Диагностические признаки гипса — совершенная спайность по (010) и низкая твердость. Главные линии на рентгенограммах: 3,074; 2,075; 1,890. Растворяется в HCl, частично в воде (одна часть гипса, на две части воды). Наибольшую растворимость имеет при температуре 37—38° С. При температуре выше 107° С растворимость гипса уменьшается. П. п. т. расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени дает CaS. На кривых нагревания гипса наблюдаются три эффекта: 1) при 80—90° С, когда выделяется некоторое количество H2O; 2) при 140° С, когда гипс переходит в полугидрат, и 3) при температуре 140—220° С, когда происходит полное выделение воды. При температуре 400° С гипс оказывается намертво обожженным.
Образование и месторождения. Гипс является типичным морским химическим осадком и выпадает при высыхании морских заливов. Исследования показали, что гипс выделяется из водных растворов при температуре ниже 63° С (при высшей температуре образуется ангидрит).
В присутствии хлористого натрия температура выделения гипса снижается.

Гипс обычно встречается в виде больших пластовых осадочных образований вместе с известняками, мергелями, глинами и песками. Наибольшие его скопления известны в связи с пермскими и триасовыми отложениями. Гипс возникает также при гидратации ангидрита и как вторичный продукт окисления сернистых минералов и серы. Он встречается, кроме того, как переотложенный материал при гидрохимических реакциях.
Наибольшее распространение и значение имеют месторождения, образовавшиеся вследствие химического выпадения гипса из морской воды. В этих случаях гипс выделяется при высыхании отшнурованных участков моря и выпадает в первую стадию выпаривания, когда раствор еще недостаточно насыщен хлористым натрием и другими солями; позднее образуется ангидрит, а еще позже галит. Известны также находки гипса в вулканических районах, где он возникает вокруг фумарол и сольфатар при действии серных паров и воды на кальцийсодержащие минералы. Гипс находится в ассоциации с ангидритом, галитом, кизеритом и другими минералами соляных отложений.
Крупные месторождения гипса находятся на западном склоне Урала, в Прикамье, в Поволжье, в Артемовской котловине в Донбассе, а также в Приднестровье (Львовская и Иваново-Франковская области). Известны псевдоморфозы гипса по кальциту, ангидриту и галиту. По гипсу найдены псевдоморфозы халцедона, опала, кварца, кальцита, арагонита, целестина, малахита и ангидрита.
Практическое значение. Обожженный гипс применяется как цемент и материал для лепных работ, в медицине и т. д. В сыром виде он используется для изготовления статуй (алебастр) и как удобрение. Жилковатые и плотные разности гипса являются поделочным камнем.