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第六章 硫酸盐、 铬酸盐、钼酸盐和钨酸盐

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硫酸盐是金属元素与硫酸根结合而形成的化合物,如石膏;铬酸盐是金属元素与铬酸根结合而形成的化合物,如铬铅矿;钼酸盐是金属元素与钼酸根结合而形成的化合物,如钼酸矿;钨酸盐是金属元素与钨酸根结合而形成的化合物,如白钨矿。

第一节 石膏、天青石和硬石膏

石膏是化学沉积作用下产生的物质,常形成巨大矿层或透镜体,常与硬石膏、石盐等物质共生于石灰岩、页岩、砂岩、泥灰岩及黏土岩中。石膏的晶体是板状、金刚石状,双晶,最常见的是以粒状、块体或者纤维状产出。颜色多样,从无色、白色到灰色、浅黄色、浅红色,条痕呈白色,从透明到不透明,具有玻璃光泽或者暗淡光泽。石膏应用广泛,不仅可以制造水泥,也是重要的化工原料;在医学上也有一定用途,如解肌清热、除烦止咳等,还可以治疗汤火造成的烫伤。

天青石常与方解石、石英等物质共生于炙热的矿脉中,也会出现在沉积岩或蒸发岩和基性岩的矿床中。天青石的晶体是板状或柱状,大部分是以块状、纤维状的集合体出现。颜色多样,从无色、白色到浅红色、棕色,条痕呈白色,从透明到半透明,具有玻璃光泽。天青石是地球上的稀有矿物,全世界的已知储量仅有2 亿吨,由于它是提取锶的重要矿物原料之一,所以显得尤为珍贵,开发价值极高。

硬石膏是一种天然硫酸盐矿物,主要成分是无水硫酸钙,广泛分布在蒸发作用形成的盐湖沉积物中,与白云石、石膏、石盐等蒸发岩等矿物共生,还会出现在炙热的矿脉中。硬石膏的晶体是板状、柱状,但主要是以粒状、纤维状的集合体产出。纯净的硬石膏的颜色是无色或白色,若含其他杂质会呈灰色、浅灰、浅红色、浅棕色,条痕的颜色是白色,从透明到不透明,具有玻璃光泽或者珍珠光泽。

第二节 重晶石、胆矾、明矾石

重晶石是钡的最常见矿物,也是一种非金属矿物,它的主要成分是硫酸钡,常与石英、方解石、萤石、黄铁矿、白云石、黄铜矿等物质共生于炙热的矿脉中,也会形成于沉积岩层或者温泉周围。重晶石的晶体为板状、柱状,常常会结合成较大的晶体,也能形成一些细小的玫瑰状结核,主要以粒状、片状、纤维状、柱状的集合体出现。纯净的重晶石的颜色是白色,有一定光泽,但含有杂质之后的颜色则呈灰色、浅红色、浅黄色,条痕的颜色是白色,从透明到半透明,具有玻璃光泽或者珍珠光泽。重晶石是一种极为重要的非金属矿物,在工业上有着广泛用途,不仅可以作为造纸工业、橡胶工业、塑料工业的填合剂,还可以作为钻井泥浆的加重剂,也可作锌钡白颜料;在生活方面,重晶石是道路建设的极好材料之一(橡胶和含10% 重晶石的柏油混合物,就是一种优良的铺路材料,耐磨性非常好)。此外,目前,重晶石还被用来填充在重型道路建设设备的轮胎中,增加重量,方便夯实路面填方地区。

胆矾属于硫酸盐类矿物的晶体,或是人工制成的含水硫酸铜,主要形成于硫化铜矿的氧化带中。胆矾的晶体为板状、柱状,主要以粒状、片状、纤维状、皮壳状的集合体出现。颜色多样,从天蓝色到深蓝色或浅绿色,条痕无色,透明至半透明,具玻璃和油脂光泽。胆矾在药理上具重要作用,能与蛋白质结合形成不溶性的蛋白质化合物,溶液具有收敛致泌的作用,内服后会引发反射性呕吐,这个特征被医生利用,以帮助病人催吐或解毒。

明矾是一种分布广泛的硫酸盐矿物,主要形成于流纹岩、粗面岩、安山岩等火山岩中,是中酸性火山喷出岩经过低温热液作用生面的蚀变产物。明矾石的晶体是菱面体,属三方晶系,主要以块状、纤维状、致密状的集合体出现。颜色为白色到浅红色、浅黄色或棕色,条痕呈白色,从透明到几乎不透明,具有玻璃光泽或珍珠光泽。明矾石可以用来提取明矾和硫酸铝,工业上还可以用来炼铝,制造钾肥和硫酸。

第三节 杂卤石和青铅矿、绒铜矿

杂卤石是一种可溶性钾盐矿物、硫酸盐矿物,常与石盐、硬石膏等矿物共生于蒸发岩沉积中,但很少出现在火山周围。杂卤石的晶体为细小的长板状,但很难形成,主要以纤维状、叶块状的集合体出现。纯净的杂卤石是无色、白色或灰色的,当含有氧化铁之后就会转变为粉红色,条痕呈白色,从透明到半透明,具有松枝光泽或玻璃光泽。杂卤石可以用来制造化肥。

青铅矿主要在与流动液体接触的铅、铜矿脉中形成,是次生矿物,常与硫酸铅矿、水胆矾、胆矾等物质共生。青铅矿的晶体为柱状、板状,主要是双晶,有时也会出现晶簇;颜色为青蓝色,断口呈贝壳状,条痕呈浅蓝色,从半透明到透明,具有玻璃光泽或半金刚光泽。青铅矿的主要产地是阿根廷、澳大利亚、加拿大、纳米比亚、俄罗斯、西班牙、意大利、美国等。

绒铜矿主要形成于矿石脉中,特别是铜矿的氧化带中含大量的绒铜矿。绒铜矿的晶体为细小的针状,主要以簇状的集合体出现,也有皮壳状、纤维状细脉;颜色从浅蓝色到深蓝色,断口参差不齐,条痕呈浅蓝色,具有丝绢光泽且是半透明的。

第四节 铬铅矿和钼铅矿

铬铅矿形成于含有铬和铅的矿脉或矿床的蚀变带、氧化带中,常与钼铅矿、白铅矿、磷氯铅矿等矿物共生。铬铅矿的晶体为细长柱状,主要是块状的集合体。铬铅矿的颜色是橘红色,如果含杂质则呈现出橘黄色、红色或黄色,断口呈亚贝壳状,条痕颜色为黄色,具有金刚光泽或者玻璃光泽,半透明。铬铅矿易在火焰中熔化,也可以溶解在强酸中,因此利用强酸可以将矿物中的铬铅矿提取出来。铬铅矿是铬酸铅矿物,是最早发现元素铬的矿物。铬可以用来镀在金属表面防锈,又由于颜色鲜艳,铬铅矿还被当作颜料。

钼铅矿是一种铅钼酸盐矿物,主要成分是钨、钒、钙和稀土元素等物质,又被称为彩钼铅矿,主要形成于矿床循环流体作用的氧化带中,常与白铅矿、褐铁矿、方铅矿、孔雀石等物质共生。钼铅矿的晶体为四方晶系,呈现出板状、柱状,有时也会出现双椎状,主要以块状、粒状的集合体出现。纯净的钼铅矿的颜色从稻草黄到蜡黄,当含有钨时会呈橘红色或褐色,断口为亚贝壳状,条痕颜色从白色到浅黄色,具有松枝光泽或金刚光泽,从透明到半透明。钼铅矿并非钼矿的主要来源,只是因为它鲜艳的色彩和光泽,所以受到全世界收藏家的喜爱。钼铅矿的主要产地有捷克、摩洛哥、阿尔及利亚、澳大利亚、墨西哥的本内特、美国的亚利桑那州等。

第五节 黑钨矿和白钨矿

黑钨矿是钨锰矿系列的过流矿物,常与锡石、毒砂等物质共生于花岗伟晶岩的石英矿脉中。黑钨矿的晶体为柱状、板状,通常是双晶,主要是块状的集合体。颜色会随着铁、锰的含量不同发生相应变化,颜色越深表示含铁量越多,从褐红色到黑色,条痕颜色从黄褐色到黑褐色,具有金属光泽或者半金属光泽,从半透明到不透明。黑钨矿的熔点高,熔化速度非常慢,是提炼钨的重要矿物之一。俄罗斯的西伯利亚、缅甸、泰国、澳大利亚、玻利维亚等地是黑钨矿的主要产地。

白钨矿是一种无酸盐矿物,属四方晶系,外表是粒状石块,在紫外线的照射下,或者加热之后呈紫色。白钨矿也是提炼钨的重要矿物,常与黑钨矿形成于接触变质岩和伟晶岩中,还会出现在砂积矿床中。白钨矿的晶体为假八面体或四方双锥,主要以粒状、致密块状、块状的集合体出现;颜色是无色或白色,有时也会伴随着灰白色、浅黄色、褐色、绿色等颜色,条痕呈白色,具有玻璃光泽或金刚光泽。受短波紫外线照射后的白钨矿会呈蓝白荧光,易溶解于酸溶液,这是对白钨矿进行鉴定的主要依据。朝鲜南部的山塘、德国的萨克森、英国的康沃尔、澳大利亚的新南威尔士、玻利维亚北部、美国的内华达州等都是白钨矿的主要产地。

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