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Anhydrite

蒸発岩鉱床に産する無水硫酸カルシウム鉱物。

硬石膏は、化学式CaSO4で表される無水硫酸カルシウムからなる鉱物です。斜方晶系に結晶し、三つの対称面に沿って三方向に完全なへき開を示します。化学的類似性にもかかわらず、バリウム(重晶石)やストロンチウム(天青石)の斜方晶系硫酸塩とは同形ではありません。完全な結晶は稀で、通常はへき開塊として産出します。モース硬度は3.5、比重は2.9です。色は通常白色ですが、灰色がかったもの、青みがかったもの、紫色のものもあります。最も発達したへき開面では真珠光沢を示し、その他の面ではガラス光沢を示します。水にさらされると容易に吸収して石膏(CaSO4·2H2O)に変化します。この反応は可逆的であり、石膏または半水石膏を大気圧下で加熱すると硬石膏を生成できます。この鉱物は、鉱脈鉱床において方解石、岩塩、および方鉛鉱、黄銅鉱、輝水鉛鉱、黄鉄鉱などの硫化物と頻繁に共生します。

硬石膏は、石膏と共に蒸発岩鉱床で最も一般的に見られます。1794年にチロル地方のハル近郊の岩塩坑で初めて確認されました。このような環境では深度が重要であり、地表近くでは循環する地下水によって硬石膏が石膏に変化します。水溶液からは硫酸カルシウムが石膏の結晶として析出しますが、溶液に過剰の塩化ナトリウムまたは塩化カリウムが含まれている場合、硬石膏は特定の温度以上で析出します。この同じプロセスが自然界で発生し、人工的な調製にも利用されています。この鉱物は塩盆地で一般的です。ペルシャ湾のサブカのような干潟環境では、塊状の続成交代ノジュールを形成し、その断面は網目状の鶏卵線構造を示します。ノジュール状の硬石膏は、様々な堆積環境で石膏を置換することもあります。塩ドームのキャップロックでは、硬石膏は鉱物の1~3%を構成し、孔隙水によって岩塩が除去された後にキャップとして残ります。典型的なキャップロックの層序は、岩塩、その上に硬石膏、次に石膏のパッチ、そして最後に方解石の層からなります。油田で硬石膏が高温で炭化水素と相互作用すると、硫酸塩が硫化水素に還元され、熱化学的硫酸塩還元と呼ばれるプロセスで方解石が沈殿することがあります。硬石膏は火成岩でも発見されており、チリのエル・テニエンテにある閃緑岩質深成岩体や、メキシコのエル・チチョン火山からのトラキアンデサイト質軽石などが含まれます。

Quick Facts

Category
Sulfate mineral
Formula
CaSO; 4
Imasymbol
Anh
Strunz
7.AD.30
Dana
28.3.2.1
System
Orthorhombic
Class
Dipyramidal (mmm); H–M symbol: (2, m 2, m 2 m / 6 ft 7 in)
Symmetry
Amma

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背景と経緯

硬石膏は、化学式CaSO₄で表される無水硫酸カルシウムからなる鉱物です。斜方晶系に結晶し、それぞれが対称面に平行な三方向の完全なへき開を示します。バリウムやストロンチウムの斜方晶系硫酸塩とは異なり、それらとは同形ではありません。完全な結晶は稀で、通常はへき開塊として産出します。色は一般に白色で、時に灰色がかったもの、青みがかったもの、紫色のものもあります。最も発達したへき開面では真珠光沢を示し、その他の面ではガラス光沢を示します。水にさらされると容易に水分を吸収して石膏に変化します。このプロセスは、石膏または半水石膏を大気圧下で加熱することで可逆的に行えます。硬石膏は、鉱脈鉱床において方解石、岩塩、および方鉛鉱、黄銅鉱、輝水鉛鉱、黄鉄鉱などの硫化物と頻繁に共生します。石膏と共に蒸発岩鉱床で最も多く見られ、1794年にチロル地方のハル近郊の岩塩坑で初めて発見されました。このような産状では深度が重要であり、地表近くでは地下水の吸収によって硬石膏が石膏に変化します。水溶液中では硫酸カルシウムが石膏として析出しますが、溶液に過剰の塩化ナトリウムまたは塩化カリウムが含まれている場合、硬石膏は高温で形成されます。このプロセスは塩盆地における自然の起源を反映しています。ペルシャ湾のサブカのような干潟環境では、硬石膏は網目状の鶏卵線構造を持つ塊状の続成交代ノジュールとして産出します。また、塩ドームのキャップロックでも形成され、孔隙水によって岩塩が除去された後にキャップとして残り、鉱物の1~3%を構成します。油田では、高温での炭化水素との相互作用により硫酸塩が硫化水素に還元され、熱化学的硫酸塩還元と呼ばれるプロセスで方解石が沈殿することがあります。硬石膏は火成岩でも発見されており、チリのエル・テニエンテにある閃緑岩質深成岩体や、メキシコのエル・チチョン火山からのトラキアンデサイト質軽石などが含まれます。名称は1804年にA. G.

読者ガイド

硬石膏は、主に蒸発岩鉱床や塩ドームのキャップロックにおける鉱物として重要であり、硫酸カルシウムの地質学的循環において役割を果たします。水を吸収して石膏に変化する性質は、地下環境における重要なプロセスであり、ドイツのシュトゥーフェン・イム・ブライスガウで地熱掘削により水が硬石膏層に浸入し地盤の隆起を引き起こした広範囲な構造的損傷によって実証されています。この鉱物はまた、油田における熱化学的硫酸塩還元に関与し、硫酸塩を硫化水素に還元して方解石を沈殿させます。工業的には、硬石膏は装飾彫刻に使用されてきました。例えば、イングランドのウィドネスにある触媒科学発見センターでは、硬石膏窯のレリーフ彫刻が見られます。その命名の歴史は初期の塩化物との混同を反映しており、アンジェライトのような変種は装飾目的で使用されています。

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