硫酸盐指的是什么

是金属氧化物同硫酸反应的产物，周期系中能生成硫酸盐的元素种类最多，这可能跟浓硫酸的强酸性、强脱水性和浓度高等性质有关。

硫酸盐基本上都是离子型结构，硫酸根具有正四面体结构，四个S—O键的键长相等，为149pm,中心硫原子接受形成酸根离子时的两个电子，使用已充满电子的4个sp3杂化轨道与氧原子成键，形成p—dπ反馈键，具有双键的性质。

硫酸盐的含量

其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Fe3+、Al3+、Cu2+。目前已知的硫酸盐矿物种数又170余种。虽然它们只占地壳总重量的0.1%，但它们中的石膏、硬石膏、重晶石、芒硝等均能富集成具有工业意义的矿床。

硫酸盐矿物多数是成分比较复杂的盐类，因此晶体结构中对称程度较低的，主要属于单斜晶系和正交晶系。而且由于大多数硫酸盐矿物含有水，使其最突出物理性质中是硬度低，一般在2-3.5之间。另外，颜色一般为无色和白色，比重一般也不大，在2-4左右。

硫酸盐矿物的形成需要有氧浓度大和低温的条件，因此地表部分是最适宜于形成硫酸盐矿物的地方。在本类矿物中，外生成因远比内生成因的重要。其中由原生金属硫化物氧化后而成的硫酸盐矿物，在种类上几乎占本类矿物的半数。

而在海盆中化学沉积的硫酸盐矿物主要是钾、钠、钙、镁、钡、铝的含水硫酸盐。至于内生热液成因的硫酸盐矿物，主要是钡、钙、锶、铝等无水硫酸盐，见于中低温热液脉中或作为低温热液围岩蚀变的产物。

硫酸盐矿物是金属阳离子与硫酸根［SO4］2－相化合形成的含氧盐类矿物。目前已知的硫酸盐矿物种数约有300种，虽然它们在地壳中分布不多，仅占地壳总质量的0.1%左右，但其中石膏、硬石膏、重晶石、天青石、明矾石等均能富集成具有工业意义的矿床，部分硫酸盐矿物还是提取Sr、Ba、Pb等金属元素的重要矿物原料。

硫酸盐矿物的物理性质主要特征是硬度较低，一般在2～3.5之间。密度一般不大，在2～4g/cm3之间，含钡和铅的硫酸盐矿物多在4g/cm3以上，甚至可达6～7g/cm3。颜色一般呈白色或无色，含铁者呈黄褐或蓝绿色，含铜者呈蓝绿色，含锰或钴者呈红色。透明至半透明玻璃光泽，少数为金刚光泽。

(一)重晶石族

本族矿物主要包括重晶石、天青石。两者之间存在着完全的类质同象系列。

重晶石(Barite)Ba［SO4］

斜方晶系。常以平行于{001}的板状或厚板状良好的单晶体出现，有时呈短柱状(图4－59)，板状晶体常聚集成晶簇状。通常呈块状、粒状、结核状、钟乳状集合体。

常为无色或白色，有时呈黄、褐、淡红等色玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。硬度3～3.5性脆解理平行{001}和{210}完全，平行{010}中等。密度4.5g/cm3左右。

图4－59 重晶石的晶形及其板柱状晶体

热液成因的重晶石见于中、低温热液金属矿脉中，与闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、辰砂等硫化物以及萤石、石英、方解石等共生，或者以单一的重晶石脉出现。沉积成因的重晶石呈透镜体状或结核状见于沉积锰矿、铁矿和浅海沉积物中。有时也以结核状、块状的次生重晶石产于风化残积的粘土岩中。我国重晶石产地很多，尤以湖南、广西、江西、山东等地最为重要，重晶石呈巨大的热液单矿物脉产出。

★以其密度较大、三组发育的解理和板、柱状晶形为特征。

可作为X射线防护剂，并用于化工、颜料、医药、玻璃等工业原料，以及钻井泥浆的加重剂。

天青石(Celestine) Sr［SO4］

斜方晶系。常呈厚板状或短柱状，集合体呈粒状、纤维状、钟乳状、结核状等。

常呈带浅蓝或蓝灰色调的灰白色，有时无色透明玻璃光泽，解理面显珍珠晕彩。硬度3～3.5性脆解理平行{001}和{210}完全，平行{010}中等。密度3.9～4.0g/cm3。

天青石以外生沉积成因为主，见于白云岩、石灰岩、泥灰岩等沉积岩中，与石膏、硬石膏、石盐和自然硫等共生。热液成因的天青石，则以热液细脉状或基性喷出岩的气孔充填物产出。我国著名的江苏溧水爱景山产出的天青石即属热液成因。

图4－60 硬石膏晶体

★与重晶石很相似，但密度稍小于重晶石。若将小片矿物置火焰上灼烧，天青石呈深红色的焰色反应，而重晶石的焰色反应呈黄绿色。

提炼锶的主要矿物原料，金属锶用于生产特种合金，亦可用于作难熔金属的还原剂。

(二)硬石膏族

硬石膏(Anhydrite) Ca［SO4］

斜方晶系。单晶体呈厚板状、板柱状(图4－60)。集合体常呈块状、粒状或纤维状。双晶依(011)成接触双晶或聚片双晶。

纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而呈暗灰色，有时带红色、紫色或蓝色玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。硬度3～3.5解理平行{010}和{100}完全，平行{001}中等，三组解理面相互垂直。密度2.9～3.0g/cm3。

硬石膏主要产于蒸发作用所形成的盐湖沉积物中常与石膏共生。在地表或近地表条件下，由于上部压力减小和易遭受水化作用，硬石膏变得不稳定将转变为石膏。在此转变过程中，硬石膏因吸收水分使体积增大约30%，因此，对地表工程设施有一定的破坏作用。石灰岩或白云岩受热液交代而形成的硬石膏以及金属矿脉中的硬石膏，均可能是受含硫酸溶液作用的产物。此外，石膏经过脱水作用也可以形成硬石膏。

★硬石膏可以三组相互垂直解理作为鉴定特征。与方解石等碳酸盐矿物的区别是解理的分布方向不同，且遇HCl不起化学反应产生气泡。

用于造型塑像、医疗、造纸以及水泥工业。硬石膏的吸水膨胀性对工程设施有一定的安全影响。

(三)石膏族

石膏(Gypsum)Ca［SO4］·2H2O

图4－61 石膏的晶形和双晶

单斜晶系。单晶体常呈平行{010}板状双晶常依(100)为双晶面的燕尾双晶(图4－61)。集合体呈块状、细粒状、纤维状、土状等。

无色或白色，含杂质时成灰、浅黄或浅褐色等。无色透明晶体称透石膏玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。纤维状集合体称纤维石膏，呈丝绢光泽。硬度2解理平行{010}极完全，平行{100}和{011}中等薄片具挠性。密度2.30～2.37g/cm3。

石膏广泛形成于沉积作用。在封闭海湾或湖、海盆中化学沉积因蒸发作用沉淀而成，或由硬石膏水化作用而成，常与石灰岩、红色页岩、泥灰岩等成互层。

风化过程中硫化物矿床氧化带中的硫酸水溶液在与石灰岩作用时也可形成石膏。热液成因的石膏通常见于某些低温热液硫化物矿床中。我国石膏储量居世界前列，绝大多数省区都有产出，其中湖北应城、湖南湘潭、山西平陆等地是我国主要产区。

★以其硬度低、密度小和具有{010}极完全解理为鉴定特征。与碳酸盐矿物的区别在于遇HCl时作用不反应不产生气泡。

用于医疗、造型、水泥和造纸等工业。

硫酸盐矿物是金属元素阳离子和硫酸根相化合而成的盐类。由于硫是一种变价元素，在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物。当它以最高的价态S6+与四个O2-结合成[SO4]2-，再与金属元素阳离子即形成硫酸盐。在硫酸盐矿物中，与硫酸根化合的金属阳离子有二十余种。其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Fe3+、Al3+、Cu2+。目前已知的硫酸盐矿物种数又170余种。虽然它们只占地壳总重量的0.1%，但它们中的石膏、硬石膏、重晶石、芒硝等均能富集成具有工业意义的矿床。 硫酸盐矿物多数是成分比较复杂的盐类，因此晶体结构中对称程度较低的，主要属于单斜晶系和正交晶系。而且由于大多数硫酸盐矿物含有水，使其最突出物理性质中是硬度低，一般在2-3.5之间。另外，颜色一般为无色和白色，比重一般也不大，在2-4左右。 硫酸盐矿物的形成需要有氧浓度大和低温的条件，因此地表部分是最适宜于形成硫酸盐矿物的地方。在本类矿物中，外生成因远比内生成因的重要。其中由原生金属硫化物氧化后而成的硫酸盐矿物，在种类上几乎占本类矿物的半数。而在海盆中化学沉积的硫酸盐矿物主要是钾、钠、钙、镁、钡、铝的含水硫酸盐。至于内生热液成因的硫酸盐矿物，主要是钡、钙、锶、铝等无水硫酸盐，见于中低温热液脉中或作为低温热液围岩蚀变的产物。