Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Минерал, безводный сульфат кальция
Mineral, anhydrous calcium sulfate
Ангидрит, или безводный сульфат кальция, – это минерал с химической формулой CaSO4. Он относится к орторомбической кристаллической системе и характеризуется тремя направлениями совершенного спайности, параллельными трем плоскостям симметрии. В отличие от ожидаемого по химическим формулам, он не изоморфен орторомбическим сульфатам бария (бариту) и стронция (целестину). Четко сформированные кристаллы встречаются относительно редко, обычно минерал представлен в виде сколовых масс. Твердость по шкале Мооса составляет 3,5, а удельный вес – 2,9. Цвет белый, иногда сероватый, голубоватый или фиолетовый. На наиболее выраженной плоскости спайности блеск перламутровый, на других поверхностях – стеклянный. Под воздействием воды ангидрит легко превращается в более распространенный гипс (CaSO4·2H2O) путем поглощения воды. Это превращение обратимо: гипс или полугидрат сульфата кальция образуют ангидрит при нагревании до определенных температур в нормальных атмосферных условиях. Ангидрит часто встречается в ассоциации с кальцитом, галитом и сульфидами, такими как галена, халькопирит, молибденит и пирит, в прожилковых месторождениях.
Anhydrite, or anhydrous calcium sulfate, is a mineral with the chemical formula CaSO4. It is in the orthorhombic crystal system, with three directions of perfect cleavage parallel to the three planes of symmetry. It is not isomorphous with the orthorhombic barium (baryte) and strontium (celestine) sulfates, as might be expected from the chemical formulas. Distinctly developed crystals are somewhat rare, the mineral usually presenting the form of cleavage masses. The Mohs hardness is 3.5, and the specific gravity is 2.9. The color is white, sometimes greyish, bluish, or purple. On the best developed of the three cleavages, the lustre is pearly; on other surfaces it is glassy. When exposed to water, anhydrite readily transforms to the more commonly occurring gypsum, (CaSO4·2H2O) by the absorption of water. This transformation is reversible, with gypsum or calcium sulfate hemihydrate forming anhydrite by heating to around under normal atmospheric conditions. Anhydrite is commonly associated with calcite, halite, and sulfides such as galena, chalcopyrite, molybdenite, and pyrite in vein deposits.
Возникновение
Ангидрит наиболее часто встречается в испаритовых отложениях вместе с гипсом; например, он был впервые обнаружен в 1794 году в соляной шахте близ города Холл-ин-Тироль. В данном случае глубина играет решающую роль, так как ближе к поверхности ангидрит преобразуется в гипс в результате поглощения циркулирующих подземных вод. Из водного раствора сульфат кальция осаждается в виде кристаллов гипса, но когда раствор содержит избыток хлорида натрия или калия, при определенной температуре осаждается ангидрит. Это один из способов искусственного получения минерала, который идентичен его естественному происхождению. Минерал широко распространен в соляных бассейнах.
Anhydrite is most frequently found in evaporite deposits with gypsum; it was, for instance, first discovered in 1794 in a salt mine near Hall in Tirol. In this occurrence, depth is critical since nearer the surface anhydrite has been altered to gypsum by absorption of circulating ground water. From an aqueous solution, calcium sulfate is deposited as crystals of gypsum, but when the solution contains an excess of sodium or potassium chloride, anhydrite is deposited if the temperature is above This is one method by which the mineral has been prepared artificially and is identical with its mode of origin in nature. The mineral is common in salt basins.
Приливные плоские узелки
Ангидрит встречается в приливных отмелях субк Персидского залива в виде массивных диагенетических узлов, образованных замещением. В поперечном сечении эти узлы имеют сетчатую структуру и известны как "куриная сетка". Нодулярный ангидрит образуется при замещении гипса в разнообразных осадочных отложениях.
Anhydrite occurs in a tidal flat environment in the Persian Gulf sabkhas as massive diagenetic replacement nodules. Cross sections of these nodular masses have a netted appearance and have been referred to as chicken wire anhydrite. Nodular anhydrite occurs as replacement of gypsum in a variety of sedimentary depositional environments.
Соляные купола
Огромные количества ангидрита образуются при формировании соляных куполов, создавая каперрок. Ангидрит составляет 1–3% минералов в соляных куполах и обычно остаётся в виде "шапки" над солью после удаления галита поровыми водами. Типичный каперрок состоит из соли, покрытой слоем ангидрита, поверх которого располагаются участки гипса, а затем слой кальцита. Взаимодействие ангидрита с углеводородами при высоких температурах в нефтяных месторождениях может приводить к восстановлению сульфата (SO42–) до сероводорода (H2S) с одновременным осаждением кальцита. Этот процесс известен как термохимическое восстановление сульфатов (ТХВ).
Massive amounts of anhydrite occur when salt domes form a caprock. Anhydrite is 1–3% of the minerals in salt domes and is generally left as a cap at the top of the salt when the halite is removed by pore waters. The typical cap rock is a salt, topped by a layer of anhydrite, topped by patches of gypsum, topped by a layer of calcite. Interaction of anhydrite with hydrocarbons at high temperature in oil fields can reduce sulfate (SO42–) into hydrogen sulfide (H2S) with a concomitant precipitation of calcite. The process is known as thermochemical sulfate reduction (TSR).
Магнитные породы
Ангидрит был обнаружен в некоторых магматических породах, например, в интрузивном диоритном плутоне Эль-Тенiente, Чили, и в трахиандезитовой пемзе, выброшенной вулканом Эль-Чихон, Мексика.
Anhydrite has been found in some igneous rocks, for example in the intrusive dioritic pluton of El Teniente, Chile and in trachyandesite pumice erupted by El Chichón volcano, Mexico.
История присвоения имен
Название "ангидрит" было дано А. Г. Вернером в 1804 году из-за отсутствия воды кристаллизации, в отличие от гипса, который её содержит. Некоторые устаревшие названия этого минерала – мурацит и карстенит; первое, более раннее название, было дано с ошибочным предположением, что вещество является хлоридом (муриатом). Особенная разновидность, встречающаяся в виде искривлённых конкреций, известна как "камень трип", а чешуйчато-зернистая разновидность из Волпино, близ Бергамо, в Ломбардии, – как вулпинит; последнюю разрезают и полируют для декоративных целей. Полупрозрачная светло-голубовато-серая разновидность из Перу продаётся под торговым названием "ангелит".
The name anhydrite was given by A. G. Werner in 1804, because of the absence of water of crystallization, as contrasted with the presence of water in gypsum. Some obsolete names for the species are muriacite and karstenite; the former, an earlier name, being given under the impression that the substance was a chloride (muriate). A peculiar variety occurring as contorted concretionary masses is known as tripe stone, and a scaly granular variety, from Volpino, near Bergamo, in Lombardy, as vulpinite; the latter is cut and polished for ornamental purposes. A semi transparent light blue grey variety from Peru is referred to by the trade name angelite.
Другие применения
В Центре научных открытий Catalyst в Виднесе, Англия, находится рельефная резьба ангидритной печи, выполненная из куска ангидрита для Объединенной корпорации серной кислоты. Значительные структурные повреждения в немецком городе Штауфен-им-Брайсгау произошли после того, как в 2007 году проект геотермального бурения привел к проникновению подземных вод в слой ангидрита, расположенный под городом, что вызвало обширное, но неравномерное вздутие грунта по мере превращения карманов ангидрита в гипс.
The Catalyst Science Discovery Centre in Widnes, England, has a relief carving of an anhydrite kiln, made from a piece of anhydrite, for the United Sulphuric Acid Corporation. Extensive structural damage in the German city of Staufen im Breisgau has occurred since a 2007 geothermal drilling project allowed subsurface water to invade a layer of anhydrite below the city, causing extensive but uneven ground swelling as pockets of the anhydrite converted to gypsum.