天然石膏的沉淀物的比例

在自然界中，只有極少的由蒸發形成的礦床符合這種比例。一般而言，由蒸發而形成的巖石礦床中，碳酸鈣和硫酸鈣占有很大的比例。碳酸鹽和硫酸鹽礦層往往交叉共生在同一礦床中。碳酸鹽多以白云石形式出現，并非呈純碳酸鈣形態。盡管白云石中所含的鎂可以補償易溶的鉀鹽和鎂鹽中鎂的含量，但是礦床中仍然存在著嚴重的缺鎂現象。

用蒸發鹽形成理論來說明此種變化，認為在有蒸發鹽沉積的沉積物礦床中，由于新沉積的蒸發鹽常與原有的沉積物發生化學反應，導致礦床內部發生重大變化。

在實驗室條件下蒸發海水時，所產生的沉淀物沉淀順序為：鉀鹽和鎂鹽一氯化鈉（巖鹽），硫酸鈣（二水石膏和無水硬石膏）一碳酸鈣（方解石）。這一沉淀順序已被蒸發巖的古礦床沉積結構所證實。

在很多礦床中，硫酸鈣礦層上都未覆蓋較易溶鹽的礦層。石膏生產線出現這種現象的原因，或者是由于在形成礦床的地點沒有這些易溶鹽的沉淀條件，或者是在這些鹽沉積之后由于地殼的運動而產生了遷移。

石膏礦床的成因除了上述蒸發鹽沉積物成因理論外，也有人認為石膏礦床是由于海水涌入內陸盆地形成了咸水湖，咸水經蒸發而產生自然濃縮，石膏粉設備導致鹽類沉淀形成石膏礦床，炎熱而干燥的氣候是形成和富集這種礦床的主要條件。有一種理論認為石膏的成因是石灰石礦物化學作用的結果。該理論認為，很多粘土礦中含有大量的黃鐵礦（FeS：），它們呈分散晶體，或者呈結核狀晶體，或者取代了某些化石貝殼物質。在雨水和其它地表水的作用下，加之黃鐵礦本身略呈酸性，就使它分解并生成硫酸，硫酸再與粘土中的碳酸鈣（貝殼等）反應而生成石膏。石灰巖在一定溫度和水（一般為酸性水）的作用下，通過交代反應過程，也能生成硫酸鈣。例如在花崗巖中伴生有石灰石時，就容易伴生硫酸鈣。

更有人認為石膏礦的形成是一種能生成硫的細菌作用的結果，稱之為細菌作用的成因理論。維諾特（Vin。，）等人認為，炎熱而潮濕的第三迭紀環境曾有很厚的植物層，它形成了大量的富集有機物。在初期，厭氧微生物把硫轉化為硫化氫，然后，硫化氫在氧化過程中被需氧微生物轉化成硫酸。該硫酸再侵蝕原已沉積而成的石灰巖從而形成了硫酸鈣。

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