重晶石族

如题所述

本族矿物包括重晶石、天青石和铅矾等。它们均具有相同的晶体结构。在本族矿物中,Ba[SO4]和Sr[SO4]之间为完全的类质同像置换;Ba[SO4]和Pb[SO4]之间可能只发生有限的类质同像置换;而Sr[SO4]和Pb[SO4]之间基本上不存在类质同像置换。这表明在类质同像置换关系中,离子类型所起的作用要比离子大小更为重要(其Ba、Sr、Pb的离子半径依次为0.161nm,0.144nm,0.149nm)。

重晶石Barite—Ba[SO4

晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pnma;a0=0.8878nm,b0=0.5450nm,c0=0.7152nm;Z=4。

成分与结构 Ba O 65.70%,SO334.30%。常含Sr和Ca。在晶体结构中Ba2处于7个[SO4]2之间,其Ba2的配位数为12。02与1个S6和3个Ba2相邻,故其配位数为4。

形态 常以良好的单晶体出现(图11-16、11-17),一般为平行于{001}的板状或厚板状,有时沿a轴或b轴延长呈短柱状。板状晶体常聚成晶簇,也常见块状、粒状、结核状集合体。

物理性质 无色或白色;玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。硬度3~3.5;解理平行{001}和{210}完全,平行{010}中等。密度4.5g/cm3左右。

图11-16 重晶石的晶形

A和B—厚板状;C—沿a轴的短柱状

c{001},d{101},m{210},o{011}

(据Berry等,1983,修改)

图11-17 重晶石

A—单晶体;B—集合体(线团状)

(据Klein等,2007)

鉴定特征 以其晶形、解理和密度较大为特征。

成因与产状 热液成因的重晶石见于中、低温热液金属矿脉中,或以单一的重晶石脉出现。沉积成因的重晶石呈透镜体状和结核状见于沉积锰矿、铁矿和浅海相沉积中。我国重晶石产地很多,其中尤以湖南、广西、山东等省最为重要,重晶石呈巨大的单矿物脉产出。

主要用途 作为钻井泥浆的加重剂;在医药工业中作为消化道造影剂;利用重晶石具有吸收X射线的性能,作为X射线防护剂,可制成防射线水泥、砂浆及混凝土,来建造防X射线的建筑物。在油漆工业中,重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、强度及耐久性。造纸、橡胶和塑料等也用重晶石作为填料,可增强纸张的光滑程度,提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。此外,重晶石是提取Ba的矿物原料,还可作为电视和其他真空管的黏结剂等。

天青石Celestite—Sr[SO4

晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pnma;a0=0.8359nm,b0=0.5352nm,c0=0.6866nm;Z=4。

成分与结构 Sr O 56.42%,SO343.58%。常含Ca O和Ba O。如Ba O达20%~26%,称钡天青石。其结构与重晶石结构等型。

形态 常呈厚板状或短柱状。集合体呈粒状、块状、结核状。

物理性质 灰白色并带浅蓝色调,有时无色透明;玻璃光泽,解理面显珍珠晕彩。硬度3~3.5;解理平行{001}和{210}完全,平行{010}中等。密度3.9~4.0g/cm3

鉴定特征 与重晶石较难区别,以带有蓝色色调和密度稍小于重晶石可区别。

成因与产状 以沉积成因为主,见于白云岩、石灰岩、泥灰岩等岩石中;也见于盐丘的顶帽中。热液成因的天青石呈脉状产出。江苏溧水爱景山天青石矿床是亚洲最大的锶矿。

主要用途 提炼锶的主要矿物原料。

铅矾Anglesite—Pb[SO4

晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pnma;a0=0.8480nm,b0=0.5398nm,c0=0.6958nm;Z=4。

成分与结构 Pb O 73.6%,SO326.4%,有时含少量Ba O。其结构与重晶石结构等型。

形态 晶体呈厚板状或柱状,但少见。常呈致密块状或粒状包裹原生的方铅矿。

物理性质 无色透明或白色,有时呈灰黄、灰白等色;金刚光泽。硬度2.5~3.0;解理平行{001}和{210}中等,平行{010}不完全。密度6.1~6.4g/cm3

鉴定特征 以其密度大和金刚光泽为特征。与白铅矿的区别是与HCl作用不起气泡。

成因与产状 铅矾是方铅矿氧化的产物,PbS+202→PbSO4,常分布在硫化物氧化带中。但铅矾若遭受含碳酸水溶液的作用,易变为白铅矿。

主要用途 提炼铅的矿物原料。

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