氯化物礦物類
三、氯化物礦物類
氯化物礦物,由金屬陽離子與氯離子形成的化合物礦物。在自然界形成的礦物種有近60種,主要的礦物種有石鹽、鉀鹽、光鹵石、角銀礦等。這些礦物的主要特征見表16-3。其他特征如下:
表16-3 石鹽、鉀鹽、光鹵石、角銀礦主要特征
1.化學(xué)成分
石鹽:成分中含有Br、Rb、Sr、Cs等呈類質(zhì)同象替換元素及鹵水、氣泡、泥質(zhì)、鐵的氧化物、有機質(zhì)包體和Ca、Mg氯化物、硫酸鹽等機械混入物。石鹽中Br、Rb的含量及Br、Cl系數(shù)可作為尋找鉀鹽的標(biāo)志。這些雜質(zhì)成分影響石鹽顏色:含泥質(zhì)細(xì)點使石鹽呈灰色;含氫氧化鐵呈黃色;含氧化鐵呈紅色;含有機質(zhì)呈黑色。
鉀鹽:成分中也含有微量的Br、Rb、Sr、Cs等類質(zhì)同象替代元素,石鹽、Fe2O3呈機械混入物也可進(jìn)入。也含有液態(tài)或氣態(tài)包裹體如N2、CO、H2、CH4、He等,這些雜質(zhì)成分影響鉀鹽顏色:含氧化鐵鱗片呈紅色、玫瑰色、褐紅色、琥珀黃色;含有機質(zhì)呈黑色。
光鹵石:成分中含有以類質(zhì)同象代替方式進(jìn)入的微量Br、Rb、Cs等元素;也有Li與Ti元素;呈機械混入物狀態(tài)進(jìn)入的有NaCl、KCl、CaSO4、Fe2O3、粘土、鹵水及N2、Cl2、CH4等氣態(tài)包裹體。這些雜質(zhì)成分影響光鹵石的顏色:含氧化鐵鱗片呈紅色、玫瑰色;含氫氧化鐵呈褐紅色、琥珀黃色;含有機質(zhì)呈黑色。
角銀礦:成分中Cl可被Br、I代替,其中Br與Cl呈完全類質(zhì)同象關(guān)系,當(dāng)Br>Cl時被稱為溴角銀礦。少量的Hg可代替Ag。
圖16-3 石鹽晶體結(jié)構(gòu)
2.晶體結(jié)構(gòu)
石鹽:晶體結(jié)構(gòu)為氯化鈉型。如圖16-3所示,結(jié)構(gòu)中Cl做立方最緊密堆積,Na充填在所有的八面體空隙中,Na與Cl的配位數(shù)均為6。晶體結(jié)構(gòu)在(100)面上為電性中和面,導(dǎo)致晶體上會產(chǎn)生{100}完全解理和常見的立方體形態(tài)。
鉀鹽:晶體結(jié)構(gòu)為氯化鈉型,結(jié)構(gòu)中K代替Na進(jìn)入八面體空隙。
光鹵石:晶體結(jié)構(gòu)為垂直c軸的似層狀型。結(jié)構(gòu)中Mg被6個H2O包圍;K被6個Cl包圍。
角銀礦:晶體結(jié)構(gòu)為氯化鈉型,結(jié)構(gòu)中Ag代替Na進(jìn)入八面體空隙。但由于Ag與Cl化學(xué)鍵帶共價鍵性質(zhì),導(dǎo)致晶體呈金剛光澤。
3.成因產(chǎn)狀和礦物共生組合
石鹽分布廣泛,主要產(chǎn)于氣候干旱的內(nèi)陸盆地鹽湖中或被砂壩與海洋隔離的淺水瀉湖及干枯的海灣中,常與鉀鹽、光鹵石、雜鹵石、石膏、硬石膏、芒硝等礦物伴生。在沙漠地區(qū)的鹽沼澤中呈鹽華產(chǎn)出,雨后被消融,天晴又出現(xiàn)。石鹽在立方體晶面上常呈漏斗形階梯狀,凹陷時被稱為骸晶。在干旱地區(qū)鹽湖中,石鹽呈白色、半透明的珍珠狀集合體者被稱為珍珠鹽。此外,少量的石鹽呈升華物產(chǎn)于火山通道周圍與熔巖流的裂縫中。
我國石鹽分布范圍特別廣泛,除了沿海各省產(chǎn)海鹽外,內(nèi)陸地區(qū)如內(nèi)蒙、青海、寧夏、新疆、西藏的鹽湖中也都出現(xiàn)現(xiàn)代鹽湖礦床。最有名的產(chǎn)地為青海的柴達(dá)木盆地中的柯柯、茶卡、察爾汗三大盆地。
古代石鹽主要分布于江西會昌周田的白堊紀(jì)地層的石鹽礦床,鹽層厚度達(dá)237米,共生礦物有鉀鹽、鈣芒硝、硬石膏、白云石、方解石等礦物。其次為新疆庫車盆地的第三紀(jì)地層的石鹽礦床,礦層厚80米。在湖北的潛水盆地,湖南的衡陽盆地,江蘇的金壇、直溪盆地等也有產(chǎn)出。
天然鹵水礦床和鹽泉在我國分布也很廣泛,如四川自貢地區(qū)為我國著名的自流井鹵水產(chǎn)地。
鉀鹽為外生沉積鹽湖盆地形成的產(chǎn)物。在天然鹵水中沉積晚于石鹽,一般產(chǎn)于石鹽上部,其分布規(guī)模不如石鹽廣泛,這是由于K、Na地球化學(xué)性質(zhì)不同造成的。個別情況下可見到光鹵石分解為鉀鹽。也可作為升華物存在于火山通道周壁和冷卻熔巖的裂隙中。
我國云南所產(chǎn)鉀鹽礦床中,伴生礦物有光鹵石、石鹽、白云石、方解石等,礦層產(chǎn)于侏羅紀(jì)紅色碎屑巖建造中。
光鹵石主要產(chǎn)在富含鉀鎂的鹽湖中,為天然鹵水最后形成的礦物之一。它常出現(xiàn)在鹽層的最上部,與鉀鹽、石鹽、雜鹵石、硫酸鎂等伴生。也可出現(xiàn)于干燥的礦坑壁上,為含鹽溶液流過時形成的產(chǎn)物。
我國青海柴達(dá)木盆地的達(dá)布遜鹽湖為世界罕見的現(xiàn)代沉積光鹵石礦床。此外,云南江城鉀鹽礦床中也產(chǎn)有光鹵石,與鉀鹽、石鹽伴生。
角銀礦主要產(chǎn)于銀鉛礦床的氧化帶中,為含銀硫化物礦物經(jīng)氧化分解后與含鹵水溶液反應(yīng)而成。在干旱地區(qū)可有較大產(chǎn)出。常與自然銀、碘銀礦、黃鉀鐵礬、褐鐵礦等礦物共生。
4.鑒定特征
石鹽:具有立方體形態(tài)和立方體解理,易溶于水,味咸。
鉀鹽:具有立方體形態(tài)和立方體解理,易溶于水,味苦澀。
光鹵石:在空氣中易潮解,具有熒光性。
角銀礦:具有角質(zhì)狀外貌,強的柔性,較大的比重。
5.用途
石鹽為人不可缺少的調(diào)料,也是重要的防腐劑。也可作為提取金屬鈉,制作鹽酸的礦物原料。也是制作許多化工產(chǎn)品的礦物原料。
鉀鹽主要用于制作鉀肥和化學(xué)工業(yè)上的鉀化合物。鉀是農(nóng)業(yè)中特別重要的元素。
光鹵石主要可作為提取鎂和鉀元素的原料。
角銀礦量大時可作為提取銀的礦物原料。一般可作為尋找原生銀礦床的標(biāo)志礦物。
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