Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
стания по (ЮІ). Фиг. 393. «Ласточкин хвост»— m{\U} НОЩ,
прозрачный двойник гипса с{103}
///7=1.520; Ng—Л7?=0.010. Оптически положительный. 2К=58°. NgNp = (OlO)) cNg = 52°32'.
Твердость 1.5 (чертится ногтем). Весьма хрупок. Спайность по [010} весьма совершенная. Уд. вес 2.3. Прочие свойства. Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры увеличивается лишь до t = 37—38°, когда она достигает максимума, а затем довольно быстро падает (фиг. 396). Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO4 - 1AH2O.
При нагревании в условиях атмосферного внешнего давления, как показывают термограммы, гипс начинает терять воду при 80—90° и при температурах 120—140° полностью переходит в полугидрат, так называемый модельный или штукатурный гипс (алебастр). Этот полугидрат, замешанный с водой в полужидкое тесто, вскоре твердеет, расширяясь и выделяя тепло. При температуре около 220° полугидрат, теряя воду, превращается в «растворимый ангидрит» 7-CaSO4 — бассанит (монокл. с). В интервале температур 400—750° устанавли-
О 23 г
О
то с
20 40 60 80 Температура
Фиг. 396. Зависимость растворимости гипса в воде от температуры
вается переход в обыкновенный ангидрит—3-CaSO4 (ромбич. с), практически уже трудно соединяющийся с водой («намертво обожженный гипс»)- При температурах 750—1400° образуется смесь ангидрита с высокотемпературной модификацией — C-CaSO4 (монокл. с.) и CaO. Эта обожженная масса, носящая название «строительного гипса», или эстрлхгипса, будучи замешана с водой, медленно твердеет (в течение
0.5—2 дней) и достигает большей твердости, чем модельный гипс. Его иногда неправильно у нас называют гидравлическим гипсом.
Диагностические признаки. Для кристаллического гипса весьма характерна совершенная спайность в одном направлении и низкая твердость (царапается ногтем). Плотные мраморо-видные агрегаты и волокнистые массы узнаются также по низкой твердости и отсутствию выделения пузырьков CO2 при смачивании HCl.
П. п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени дает CaS. В воде, подкисленной H2SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой воде. Однако при концентрации H2SO4 свыше 75 г/л растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.
Происхождение. Гипс в природных условиях образуется различными путями.
1. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озерных и морских соленосных отмирающих бассейнах. При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других, растворенных солей еще не высокая. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли. Следовательно, гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков. И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.
Необходимо упомянуть о том, что гипс вместе с другими сульфатами часто встречается в месторождениях нефти и особенно самородной серы, относимых к осадочным месторождениям. Гипс в этих месторождениях обычно содержит включения битуминозных веществ.
Интересный процесс образования гипса описан в пустыне Аламогордо (в южной части штата Нью-Мексико, США). Здесь во впадину среди гор во время сильных ливней стекаются воды, насыщенные солями, выщелоченными с поверхности окружающего пространства. По испарении этой воды остается стекловидная корка солей примерно 1 мм толщиной. С течением времени она распадается на отдельные зерна, которые переносятся ветром и образуют настоящие дюны «белых песков». Более легко растворимые соли во время дождей вымываются, а гипс накопляется. Такие скопления зернистого белого гипса наблюдаются на протяжении десятков километров. Они производят впечатление снежных толщ в знойной пустыне.
2. Весьма значительные массы гипса возникают в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях под влиянием действия вадозовых (поверхностных) вод в условиях пониженного внешнего давления (в среднем до глубины 100—150 м) по реакции: CaSO4-T-SH2O=CaSO4 - 2H2O. При этом происходят сильное увеличение объема (до 30% и больше) и, в связи с этим, многочисленные и сложные местные нарушения в условиях залегания гипсоносных толщ. Таким путем возникло большинство крупных месторождений гипса на земном шаре. В пустотах среди сплошных гипсовых масс иногда встречаются гнезда крупнокристаллических, нередко прозрачных кристаллов («шпатоватый гипс»).
3. Во многих месторождениях каменной и других солей в з о н е выветрива ни я наблюдаются своеобразные скопления гипса, в виде остаточных продуктов. При выщелачивании из них растворимых солей они превращаются в землистые или слежавшиеся плотные массы, известные под названием «гипсовых шляп».
