Описание и свойства минерала. Ангидрит
Ангидрит является широко распространенным минералом, относящимся к классу безводных сульфатов. Название связано с арабским словом «anhydros», означающим «безводный», из-за отсутствия воды в составе минерала. Химическая формула - CaSO4. Процентное содержание составляющих минерала: CaO -41,2%; SO3 -58,8%. Стронций является типичной примесью ангидрита. Минерал имеет другие названия: муриацит, кубический шпат, безводный . Разновидностями ангидрита являются: ангелит и вульпинит.
В основном минерал представлен массивными образованиями, а также мелкозернистыми, чешуйчато-зернистыми и радиально-волокнистыми агрегатами. Кристаллы, имеющие толстотаблитчатую или призматическую структуру, встречаются редко. Цвет минерала довольно разнообразный. Ангидрит бывает белого, серого, голубоватого, розоватого, фиолетового, красноватого, темно-серого цвета. Кристаллизация минерала происходит в ромбической сингонии. Твердость -3,5; удельный вес -2,8-3,0. Черта белого или серовато-белого цвета. Блеск минерала бывает стеклянный, перламутровый и жирный. Характерна совершенная спайность, проходящая в трех взаимно перпендикулярных направлениях Прозрачен. Хрупок. Находясь в условиях влажности, подвергается гидратации и переходит в гипс, увеличиваясь в объеме. Плавлению не поддается. При взаимодействии с соляной кислотой не разлагается.
Ангидрит - минерал экзогенного и гидротермального происхождения. Формируется в процессе испарения соленых вод в районах с жарким климатом. Залежи минерала встречаются в породах осадочного происхождения, а также в пустотах пород вулканического происхождения и в рудоносных жилах. Широкую распространенность ангидрит имеет в качестве породообразующего минерала, являясь частым спутником гипса в солевых и доломитовых залежах. Сопутствующими минералами являются: гипс, целестин, сера.
В виде массивных скоплений ангидрит встречается в Италии. Редкие кристаллы фиолетово-серого цвета найдены на руднике Броссо в провинции Турин. Кристаллы изумительного фиолетового цвета, имеющие длину до 15 см, добываются в Ленинских Альпах. Месторождения минерала обнаружены: в Австрии, Германии, Индии, Мексике, Перу, США, Швейцарии, Канаде. В России ангидрит встречается в Приуралье, в Нижегородской и Архангельской областях.
Ангидрит нашел свое применение в бумажной и цементной промышленности, а также используется для производства серной кислоты.
Минерал является поделочным и ювелирным камнем. В настоящее время в России из ангидрита создают резные объемные фигурки, детали скульптуры, вазы, предметы декора. Ювелиры используют ангидрит в качестве вставок в изделия. Ювелирные украшения с минералом смотрятся очень оригинально.
По мнению народных целителей, ангидрит обладает целебными свойствами. Его используют для лечения лихорадки и снятия головной и зубной боли. Также он помогает при заболеваниях щитовидной железы и желудочно-кишечного тракта. Маги рекомендуют иметь этот минерал для снятия усталости, раздражения. Своей положительной энергией ангидрит защищает от злого рока.
Оба эти минерала по физическим и химическим свойствам стоят особняком среди безводных и водных сульфатов, но тесно связаны друг с другом по условиям нахождения и образования. Поэтому мы опишем их вместе.
Легко получающийся искусственным путем так называемый полугидрат кальция в природных условиях с полной определенностью пока не установлен.
Ангидрит - CaSO 4 . Название минерала ("безводный") указывает на отсутствие в нем воды, в отличие от гипса.
Химический состав . СаО 41,2%, SO 3 58,8%. В виде примеси довольно часто содержит стронций.
Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L 2 3PC. Кристаллическая решетка ангидрита изображена на рис. 236 и 237, а модель структуры - на рис. 238. Ионы S 6+ располагаются в центрах тетраэдрических групп О 2- , а каждый ион Са 2+ находится в восьмерном окружении ионов кислорода. Характерно, что размеры b и с в элементарной ячейке почти совершенно одинаковы. Однако структура не может считаться псевдотетрагональной по оси а, так как расположение ионов на плоскости (001) - слева на рис. 237 - и на плоскости (010)-ближе к наблюдателю - не одинаково. Грань (001) центрирована, в то время как на грани (010) ионы Са 2+ и 2- не образуют горизонтальных рядов. Облик кристаллов толстотаблитчатый или призматический (рис. 239). Грани часто исштрихованы параллельно осям а и b. Хорошо образованные кристаллы редки. Агрегаты . Обычно наблюдается в сплошных зернистых массах, иногда в шестоватых агрегатах.
Цвет ангидрита белый, часто с голубым, сероватым, иногда красноватым оттенком. Встречаются бесцветные прозрачные кристаллы. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности {001} - перламутровый отлив. Особенно он проявляется при нагревании образцов. Ng=1,614, Nm= 1,576 и Np=l,571.
Твердость 3-3,5. Спайность по {001} совершенная, по {010} и {100} средняя. По этим трем взаимно перпендикулярным направлениям из кристаллов довольно легко получаются кубические выколки. Уд. вес 2,8-3,0 (для прозрачных разностей 2,96). Прочие свойства . В присутствии воды при атмосферном давлении постепенно переходит в гипс, сильно увеличиваясь в объеме (до 30%). С увеличением внешнего давления этот переход затрудняется.
Диагностические признаки. От других сульфатов рассматриваемой группы ангидрит отличается наименьшим удельным весом и направлениями плоскостей спайности, а также оптическими свойствами (особенно по двупреломлению). От мраморизованных масс карбонатов (кальцита, доломита, магнезита) отличается тем, что не выделяет СO 2 при действии кислот. От гипса отличается по твердости (не царапается ногтем).
П. п. тр. плавится в белую эмаль, окрашивая пламя в красновато-желтый цвет. С содой не плавится и не впитывается углем (отличие от барита), однако разлагается и дает серную печень, чернящую серебряную пластинку. В порошкообразном состоянии растворим в H 2 SO 4 . При этом, в отличие от безводных сульфатов Ba, Sr и Pb, раствор от умеренного прибавления воды не мутится. В HCl растворим слабо.
Происхождение . Огромные массы ангидрита встречаются в осадочных толщах горных пород. Как продукт химических осадков в лагунных и отмирающих морских бассейнах ангидрит почти постоянно сопровождается гипсом, в который он сравнительно легко переходит при выходе ангидритовых пластов на поверхность. Установлено, что этот переход, по данным многочисленных буровых скважин и горных выработок, имеет место до глубины 100-150 м от поверхности (ниже следуют ангидритовые массы). Очевидно, на значительных глубинах давление вышележащих горных пород настолько велико, что не может происходить увеличение объема горной массы, сопровождающее превращение ангидрита в водный сульфат - гипс.
Очень часто ангидрит встречается в соляных месторождениях как в виде отдельных кристаллов, так и в виде пластов и пропластков, иногда необычайно тонких (толщиной в бумажный лист), переслаивающихся с галитом, сильвином, карналлитом и др.
Сравнительно редко он наблюдается в некоторых жильных гидротермальных и изредка в контактово-метасоматических месторождениях. Следует также указать на находки ангидрита в пустотах среди лав в районах вулканической деятельности.
Весьма вероятно, что мощные ангидритовые толщи, устанавливаемые в гипсоносных районах, произошли путем обезвоживания под большим давлением вышележащих пород первоначально отложившихся в соленосных бассейнах толщ гипса. Однако в более глубинных метаморфических породах ангидрит, как и другие сульфаты, отсутствует вообще.
Практическое значение . Ангидрит, так же как и гипс, используется главным образом в производстве вяжущих веществ (цементов). Плотные тонкокристаллические разности, кроме того, употребляются для всевозможных поделок.
Месторождения . Крупные залежи ангидрита на глубине распространены в гипсоносных толщах пермского возраста вдоль всего Западного Приуралья, в Архангельской, Вологодской, Куйбышевской, Горьковской областях, в Донбассе и других местах.
Гипс - CaSO4 2H2O. "Гипс" - старое греческое название минерала.
Химический состав . CaO 32,5%, SO 3 46,6%, H 2 O 20,9%. Обычно чист. В виде механических примесей устанавливаются: глинистое вещество, органические вещества (пахучий гипс), включения песчинок, иногда сульфидов и др.
Рис. 240. Проекция кристаллической решетки гипса на плоскость, перпендикулярную оси с. Пунктирные линии - направления спайности
Сингония моноклинная; призматический в. с. L 2 PC Кристаллическая структура. Согласно данным рентгенометрии, отчетливо выступает слоистая структура этого минерала. Два листа анионных групп 2- , тесно связанные с ионами Ca 2 (рис. 240), слагают двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010). На рисунке эти слои располагаются перпендикулярно к плоскости чертежа и следуют в вертикальном направлении (пограничные линии показаны пунктиром). Молекулы H 2 O занимают места между указанными двойными слоями. Этим легко объясняется весьма совершенная спайность, столь характерная для гипса. Каждый ион кальция окружен шестью кислородными ионами, принадлежащими к группам SO 4 , и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с одним ионом кислорода в том же двойном слое и с другим ионом кислорода в соседнем слое (см. рис. 240).
Облик кристаллов .Кристаллы благодаря преимущественному развитию граней {010} имеют таблитчатый (рис. 241), редко столбчатый или призматический облик. Из призм наиболее часто встречаются {110} и {111}, иногда {120} и др. Грани {110} и {010} часто обладают вертикальной штриховкой. Двойники срастания часты и бывают двух типов: 1) галльские по (100) и 2) парижские по (101). Отличить их друг от друга не всегда легко. Те и другие напоминают собой ласточкин хвост (рис.242). Галльские двойники (рис. 243) характеризуются тем, что ребра призмы m {110} располагаются параллельно двойниковой плоскости, а ребра призмы l {111} образуют входящий угол, в то время как в парижских двойниках ребра призмы l {111} параллельны двойниковому шву (рис. 244). Агрегаты . В пустотах встречается в виде друз кристаллов. Обычны плотные тонкокристаллические агрегаты. В трещинах иногда наблюдаются асбестовидные параллельноволокнистые массы гипса с шелковистым блеском и расположением волокон перпендикулярно к стенкам трещин. На Урале такой гипс называют селенитом.
Рис. 242. "Ласточкин хвост" - прозрачный двойник гипса
В тех случаях, когда гипс кристаллизуется в рыхлых песчаных массах, он в своей среде содержит множество захваченных песчинок, отчетливо заметных на плоскостях спайности крупных кристаллических индивидов (так называемый репетекский гипс).
Цвет гипса белый. Отдельные кристаллы часто водяно-прозрачны и бесцветны. Бывает окрашен также в серый, медово-желтый, красный, бурый и черный цвета (в зависимости от цвета захваченных при кристаллизации примесей). Блеск стеклянный, на плоскостях спайности-перламутровый отлив. Ng = 1,530, Nm = 1,528 и Np = 1,520.
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 достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает (рис. 245). Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования "полугидрата"-CaSO 4 1/2H 2 O.
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.
Диагностические признаки . Для кристаллического гипса весьма характерны совершенная спайность в одном направлении и низкая твердость (царапается ногтем). Плотные мраморовидные агрегаты и волокнистые массы узнаются также по низкой твердости и отсутствию выделения пузырьков CO 2 при смачивании HCl.
П. п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени дает CaS. В воде, подкисленной H 2 SO 4 , растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации H 2 SO 4 свыше 75 г/л растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.
Происхождение . Гипс в природных условиях образуется различными путями.
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 высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl 2 , 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.
Весьма значительные массы гипса возникают в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях под влиянием действия поверхностных вод в условиях пониженного внешнего давления (в среднем до глубины 100-150м) по реакции: CaSO 4 + 2H 2 O=CaSO 4 2H 2 О. При этом происходят сильное увеличение объема (до 30%) 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").
В полупустынных и пустынных местностях гипс очень часто встречается в виде прожилков и желваков в коре выветривания самых различных по составу горных пород. Нередко образуется также на известняках под действием на них вод, обогащенных серной кислотой или растворенными сульфатами. Встречается, наконец, в зонах окисления сульфидных месторождений, но не в столь больших количествах, как этого можно было бы ожидать. Дело в том, что в подавляющем большинстве случаев в сульфидных рудах в том или ином количестве присутствуют пирит или пирротин, окисление которых (особенно первого) существенно увеличивает содержание серной кислоты в поверхностных водах. Подкисленные же серной кислотой воды значительно увеличивают растворимость гипса. Поэтому в ряде месторождений гипс более обычен в верхних частях зон первичных руд, где он в трещинах встречается вместе с другими сульфатами.
Сравнительно редко гипс встречается как типичный гидротермальный минерал в сульфидных месторождениях, образовавшихся в условиях низких давлений и температур. В этих месторождениях он иногда наблюдается в виде крупных кристаллов в пустотах и содержит включения халькопирита, пирита, сфалерита и других минералов.
Псевдоморфозы по гипсу кальцита, арагонита, малахита, кварца и других минералов многократно устанавливались, так же как и псевдоморфозы гипса по другим минералам.
Практическое значение гипса велико, особенно в строительном деле.
- Модельный или лепной (полуобожженный) гипс применяется для получения отливок, гипсовых слепков, лепных украшений карнизов, штукатурки потолков и стен, в хирургии, бумажном производстве при выделке плотных белых сортов бумаги и пр. В строительном деле он употребляется как цемент при кирпичной и каменной кладке, для набивных полов, изготовления кирпичей, плит для подоконников, лестниц и т. п.
- Сырой (природный) гипс находит применение главным образом в цементной промышленности в качестве добавки к портланд-цементу, как материал для ваяния статуй, различных поделок (особенно уральский селенит), в производстве красок, эмали, глазури, при металлургической переработке окисленных никелевых руд и др.
Месторождения . Осадочные месторождения гипса распространены по всему земному шару и приурочены к отложениям различного возраста. На перечислении их останавливаться не будем. Укажем лишь, что на территории СССР мощные гипсоносные толщи пермского возраста распространены по Западному Приуралью, в Башкирской и Татарской АССР, Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. Многочисленные месторождения верхнеюрского возраста устанавливаются на Северном Кавказе, в Дагестане, Туркмении, Таджикистане, Узбекистане и др.
Ангидрит (с др.-греч. ἀν- - приставка отрицания и ὕδωρ - «вода», т. е. «лишённый воды») – минерал из класса сульфато: сульфат кальция. Химическая формула: CaSO 4 .
Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость 3-3,5. Удельный вес 3,5 г/см 3 . Цвет голубоватый, синеватый, белый. Кристаллы прозрачные или просвечивают. Черта белая. У кристаллических разностей совершенная спайность в трех направлениях. Сплошные зернистые, мраморовидные или плотные массы, реже призматические, таблитчатые кристаллы. Сингония ромбическая. На гранях кристалла наблюдается штриховка.
Отличительные признаки. У ангидрита наблюдается неметаллический блеск, средняя твердость, белая черта. Ангидрит напоминает мрамор, известняк, доломит, магнезит, от которых отличается тем, что не реагирует с разбавленной соляной кислотой. Внешне также похож на гипс, от которого отличается большей твердостью (на гипсе ноготь оставляет царапину).
Ангидрит. Фото Роб Лавински Ангидрит. Фото Роб Лавински Ангидрит. Фото Роб Лавински
Происхождение ангидрита
Поверхностное происхождение. Ангидрит – типичный лагунный химический осадок. Ангидрит, представляющий продукт возгона и отложения горячих растворов, встречается в вулканических районах. Иногда он отлагается в рудных жилах, выделяясь из гидротерм.
Спутники . Среди осадочных пород: гипс, каменная соль, сильвин, карналлит, кальцит. В контактах: сульфиды и контактовые минералы.
Применение
Ангидрит используется в качестве сырья для получения серной кислоты и вяжущих веществ (ангидритового цемента), как удобрение в сельском хозяйстве; красиво окрашенные разности применяются как поделочный камень (изготовление чернильниц, статуэток и т.п.).
Месторождения
Ангидриты осадочного происхождения встречаются около Кунгура (Пермская область), в Донбассе (Артемовское и Славяновское) и в Самарской области (Самарская Лука). В Оренбургской области ангидрит широко распространен на западе области (Дубиновский карьер).
Месторождения осадочного происхождения находятся в Германии и Польше.
Для образования ангидрита требуются специальные условия: наличие соленосных бассейнов, осадочных толщин, засушливый и жаркий климат, высокие температуры в период формирования. Есть несколько месторождений, в которых ангидрит был сформирован в условиях вулканических фамарол.
История камня
Научное описание этому минералу было дано в начале 19-го века, когда А. Вернер (немецкий ученый) первый раз дал его описание. Имя камня обозначает «безводный», что обозначает полное отсутствие воды в его составе. Особенно, если сравнивать состав с гипсом. Имя минерала имеет греческие корни «hydor» - вода и отрицательная приставка an.
Химический состав ангидрита
В составе этого минерала содержится и окись кальция, и трехокись серы, и стронций. Состав камня на языке химии может быть представлен в виде следующей формулы — CaSO4.
Месторождения и использование
Наиболее крупные месторождения, где ангидрит добывается в промышленных масштабах, расположены на территории России, Казахстана, Польши, Перу и Германии.
Его добывают ради производства некоторых видов цемента, для производства серной кислоты, для производства декоративных элементов интерьера при осуществлении отделки помещений. Некоторые камни продают в коллекции минерологов.
Виды и цвета
Выделяют ангидриты промышленного и декоративного использования. Если в первом случае камень так и называется — ангидрит, то для создания украшений и предметов или элементов декора используется такая разновидность ангидрита как ангелит, отличающийся красивейшими оттенками голубого. Промышленные ангидрит бывает белого, розового, красного, серого цвета.
Лечебные свойства
Есть мнение, согласно которому ангидрит поможет побороть
- лихорадку;
- боль в голове;
- боль в зубах;
- заболевания кишечного тракта.
Магические свойства
Целители в Китае уверены, что данный минерал обладает сильными магическими свойствами, сочетая в себе свойства лунного камня, яшмы и нефрита.
Он оберегает от негативной энергии, привлекает к владельцу любовь, дружбу, верность. Камень способствует нормализации работы нервной системы, снижает раздражительность и помогает бороться с гневом.
Кроме того, он развивает все положительные качества человека, например, порядочность, мужество, добросовестность, ответственность. Также есть мнение, согласно которому камень помогает познать сущность бытия, наладить отношение с начальством.
Какому знаку зодиака подходит ангидрит
Астрологи считают, что ангидрит можно носить представителю любого знака зодиака. Считается, что он имеет непосредственную связь с Луной, чтобы его зарядить необходимой энергией, следует каждое новолуние выкладывать его на подоконник на кусочек ткани фиолетового цвета.
Происхождение названия: Ангидрит получил свое название от арабского слова "anhydros - безводный", что указывает на отсутствие воды в составе ангидрита, в отличие от гипса.
Другие названия (синонимы): Ангидрит, безводный гипс (anhydrous gypsum), кубический шпат (cube spar).
Разновидности минерала: При различном русскоязычном написании названия разновидности желательно придерживаться написания английского аналога, если последний первичен.
Ангелит (angelite) - торговое название полупрозрачной светлой голубовато-серой разновидности ангидрита.
Вульпинит (vulpinite) - зернистая разновидность ангидрита. Первоначально обнаружена в Италии (Costa Volpino).
|
|
Свойства
Сингония: Ромбическая
Состав (формула): CaSO 4
Цвет: Бесцветный с голубоватым или фиолетовым оттенками, если прозрачный; белый, розовато-лиловый, розовый, бледно-коричневый, серый если содержит включения других минералов.
Цвет черты (цвет в порошке): Белый, бледно-серый
Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий
Спайность: Совершенная
Излом: Ступенчатый
Блеск: Жирный, Перламутровый, Стеклянный
Твёрдость: 3-3,5
Удельный вес, г/см 3: 2,98 - измеренный; 2,95 - вычисленный
Особые свойства: Ангидрит способен поглащать воду, переходя при этом в гипс CaSO 4 .2H 2 O. Гипс же, теряя воду может стать ангидритом. Ангидрит способен увеличиваться в объеме, впитывая влагу из окружающей среды.
