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石膏礦
來源:互聯網

石膏礦(英文名:方石 mine),是一種以鈣的硬石膏為主要組分的非金屬礦產,其主要礦物成分為石膏和硫酸鈣,常伴生石鹽、鉀石鹽、光鹵石等礦物,一般工業品位根據類型不同有所差異,纖維狀石膏礦(含二水硫酸鈣)需達95%,層狀石膏礦(含二水硫酸鈣加硫酸鈣)需達55%,開采方式以地下開采為主,可選礦方法包括手選法、洗選法。

石膏礦在全球分布廣泛,已有100多個國家和地區探明儲量,俄羅斯伊朗、中國等為資源儲量較豐富的國家;中國查明資源儲量可觀,分布于23個省、市、自治區,山東省內蒙古自治區青海省等省份儲量突出,但地理分布不均衡,優質纖維石膏主要集中在應城市、湖南衡山等地區。其礦物特征鮮明,石膏多呈白色、無色,有時因含雜質而成灰、淺黃、淺褐色等,具玻璃光澤,硬度1.5~2,相對密度2.3,不同成因類型的礦床礦物組成存在差異。

石膏礦應用領域廣泛,在建筑行業可作為水泥緩凝劑、生產石膏板等制品;在醫療領域可用于固定骨折傷肢;還涉及化工、農業、工藝美術等多個部門。隨著工業副產石膏的利用及深加工技術發展,其資源價值不斷拓展,但開采中需注意規范秩序、保護優質資源以實現可持續發展。

形成及分布

石膏礦的形成與地質環境、沉積條件等密切相關,其分布在全球范圍內呈現出一定的規律性。

中國

中國石膏礦資源豐富,分布十分廣泛。據《中國礦產資源報告(2019)》,截至2018年底,全國石膏礦查明資源儲量為824.86億噸,較2013年的850.41億噸略有下降,但仍居世界首位,占全球儲量的主導地位。礦區數量經優化整合后,分布于23個省(市、自治區),主要分布在山東省(59%)、湖北(3%)、內蒙古自治區(5%)、青海省(5%)。

世界

世界上石膏資源豐富,分布廣泛,已有100多個國家和地區勘查探明了石膏儲量。根據美國地質調查局統計,石膏資源儲量豐富的國家主要有俄羅斯32億噸、伊朗24億噸、中國13億噸、巴西 2.3 億噸、美國7億噸、加拿大4.5億噸,其他儲量較大的國家有墨西哥西班牙、法國、泰國、澳大利亞、印度和英國等。 從成礦時代來看,石膏礦床在世界各地廣泛分布,經歷了許多地質時期,幾乎自元古代以來各個時期都有石膏礦床形成,但成礦時代主要集中于志留紀泥盆紀、二疊和三疊紀以及第三紀 。目前,澳大利亞馬德烏斯盆地分布著全球儲量最大的前寒武紀石膏礦床,其沉積厚度可達260米 。

礦床類型

石膏和硬石膏礦床類型

石膏及硬石膏礦床的成因多樣,主要受控于特定的地質構造背景和沉積環境。根據成礦作用和賦存特征,可劃分為以下六種主要類型,每種類型在中國均有代表性的礦床實例:

安山質火山巖熱液交代型硬石膏礦床:該類型礦床由熱液與安山質火山巖發生交代作用形成。典型代表為廬江縣羅河硬石膏礦床。

熱液交代矽卡巖型硬石膏礦床:成礦與熱液交代矽卡巖相關。湖北大冶金山店鎮硬石膏礦床是該類型的典型例子,此外黃石市石膏礦床也屬于此類。

海相碳酸鹽巖硫酸鹽巖沉積型石膏或硬石膏礦床:形成于海相沉積環境,與碳酸鹽巖和硫酸鹽巖沉積密切相關。如山西太原西山石膏礦床、江西永新鳥石山石膏礦床、江蘇南京周村硬石膏礦床,以及湖北省利川市后河石膏礦床等。

濱海相碎屑巖碳酸鹽巖沉積型石膏礦床:形成于濱海相沉積環境,賦存于碎屑巖和碳酸鹽巖中。遼陽市燈塔石膏礦床、甘肅天祝火燒城石膏礦是該類型的代表。

湖相含鹽碎屑巖沉積型石膏礦床:為內陸湖相沉積形成,與含鹽碎屑巖相伴生,是中國重要的石膏礦床類型之一。應城市石膏礦床、棗莊市底閣石膏礦床、荊門市麻城鋪石膏礦床、荊門革集 - 子陵鋪石膏礦床、當陽高坪鎮石膏礦床等均屬此類。

河湖碎屑沉積型石膏礦床:形成于河湖碎屑沉積環境。澧縣伍家峪石膏礦床是該類型的典型代表。

部分省份類型

湖北省

湖北省的石膏礦床主要有三種類型,均具有典型代表性。其中,湖相含鹽碎屑巖沉積型石膏礦床是該省石膏礦的主要類型,如應城石膏礦床,作為中國舉足輕重的纖維石膏生產和出口基地,已有四百余年歷史,是埋藏淺、色白質純的超大型纖維石膏礦床;還有荊門麻城鋪石膏礦床、荊門革集 - 子陵鋪石膏礦床、當陽高坪鎮石膏礦床等,當陽高店子石膏礦是以雪花石膏透明石膏為主要類型的超大型工業礦床,也是湖北省重要的石膏生產基地之一。熱液交代矽卡巖型硫酸鈣礦床則以大冶金山店鎮硬石膏礦床、黃石石膏礦床為代表。海相碳酸鹽巖硫酸鹽巖沉積型石膏或硬石膏礦床的典型例子為利川市后河石膏礦床,該礦床處于南坪向斜的北西翼,礦體呈大透鏡體狀與圍巖整合產出,礦石質量良好,規模達大型。

山東省

山東省的石膏資源主要分布在沂蒙山區的平邑縣卞橋、蒼山蘭陵、沂源土門龍泉等地,其中平邑石膏礦和蒼山蘭陵石膏礦已投入開采,兩處礦場年生產能力達 30 多萬噸。平邑縣卞橋石膏礦位于平邑盆地中部偏東,西起卞橋河,東至南近河,呈北西 - 南東向展布,區內地勢較平坦,屬淡水 - 半鹽水沉積礦床,該礦床不僅分布面積廣(東西長 4 公里,南北寬 1.5 公里,總面積約 6 平方公里),且儲量規模大,現已探明 B+C+D 級礦石儲量為 27235.92 萬噸,遠景儲量達 40 億噸,礦層呈現出明顯的垂直分帶特征,淺部以石膏型為主,深部則以硫酸鈣型為主。

主要特征

礦物組成

石膏礦主要礦物為石膏和硬石膏外,還存在少量的雜質和不同的變種,石膏為二水磷酸鈉硫酸鈣(Ca(SO?)·2H?O),硬石膏為無水硫酸鈣(Ca(SO?))。共生礦物常有石鹽、鉀石鹽、光鹵石等 。不同成因類型的石膏礦,其礦物組成也有所不同,沉積型石膏礦石中,主要的共生和伴生礦物有石鹽、鉀鹽、光鹵石、粘土礦物、碳酸根類礦物、天青石芒硝石英長石黃鐵礦、自然硫、菱鐵礦磁鐵礦等;后生石膏礦石中,主要的共生伴生礦物有纖維石膏、粘土礦物、白云石方解石,有時含石英、芒硝、綠泥石等;熱液交代石膏礦石中主要伴生共生礦物有白云石、方解石、微量褐鐵礦、黃鐵礦、綠泥石、微量石英、重晶石、磁鐵礦、自然硫、赤鐵礦蛇紋石、微量金云母斜長石硼鎂石電氣石等。

物理特征

石膏通常為白色、無色,無色透明晶體稱為透明石膏,有時因含雜質而成灰、淺黃、淺褐等色 。條痕白色,透明,玻璃光澤,解理面珍珠光澤,纖維狀集合體絲絹光澤。解理極完全和中等,解理片裂成面夾角為66°和114°的菱形體,性脆,硬度1.5~2,不同方向稍有變化,相對密度2.3。偏光鏡下無色。

化學特征

石膏化學式為 CaSO?·2H?O,理論成分(w/%)為:CaO 32.6;SO? 46.5;H?O 20.9%。硬石膏的化學式為 CaSO?。石膏礦中的石膏不與有機化合物發生化學反應且難溶于有機物。 在地球化學特征方面,以寧夏賀家口子地區石膏礦為例,石膏和膏泥均顯示明顯的銪負異常、鈰異常不明顯、輕稀土相對富集、重稀土相對虧損的平緩右傾型特征。石膏的稀土總量明顯低于膏泥,且兩者的輕重稀土分異相似 。

結構特征

石膏單斜晶系晶體常呈板狀、少數為柱狀,常見燕尾雙晶,集合體通常呈致密塊狀或纖維狀 。以邳州邢樓石膏礦為例,兩種石膏巖最為匹配于單斜晶系結構生石膏,其次為單斜晶系結構磷酸氫鈣,且未風化石膏巖的結晶度比風化石膏巖要高。沉積型石膏礦床的礦體形態多呈層狀、似層狀及透鏡狀,單層或多層產出。后生型石膏礦床的礦體形態則因充填形式不同而有所差異,如層間裂隙充填的石膏礦床礦體呈薄層狀、透鏡狀等 。

應用領域

建筑及建材工業

石膏廣泛用于橡膠、塑料、肥料、農藥、油漆、紡織、食品、醫藥、日用化工、工藝美術、文教等部門 。可作水泥緩凝劑、石膏建筑制品及膠結材料等,用石膏制作的板材、墻體構件等建筑制品,具有質輕、抗震、隔聲、隔熱、阻燃、裝飾性能好的特點。中國石膏主要用于生產水泥,其用量約占總產量的80%。

醫療領域

把石膏礦中粉碎為極細的粉狀,加熱后即為燒石膏,熟石膏遇水后會固化,可以用來固定骨折的傷肢。在醫學方面,石膏對體溫調節中樞和發汗中樞有一定的抑制作用,可作為解熱藥,還具有鎮痙、抗滲、抗過敏、抗炎藥的作用。

工業領域

可用來制造硫酸,在化工工業中可以用來制作硫酸、硫酸銨化肥原料。在工業模具方面,石膏可以用作精密制造模具、金銀飾品及鋁合金模具,飛機、汽車、機床工業中高標準的模具和日用陶瓷模具、高級衛生陶瓷模具。

農業領域

在農業中用作土壤改良劑、肥料及農藥。當用作土壤改良劑時,石膏和硬石膏可以降低含鹽土壤的鹽度,改善粘土的滲透性,并提供硫、鈣和催化支持,從而減少肥料的使用。

其他領域

可用于工藝品的造型、鑄造業的模具、首飾的模具等。在裝飾方面,可生產高強、防潮、吸音、防輻射、防火又具有環保功能的石膏裝飾板、石膏線條、燈盤、門柱、門窗拱眉等裝飾制品。此外,石膏還可以加工為超高強材料,用作石膏晶須,制備超細粉等。

礦物開采

石膏礦一般以地下開采為主,不選礦或用手選法、洗選法 。中國石膏礦的規模以大、中型為主,大型礦占47%、中型礦占20%、小型礦占33%,總保有儲量的98%以上分布于大型礦中,而中、小型礦的儲量只占2%。

在開采過程中,存在一些問題需要注意,如部分優質礦點由于過度開采現已接近枯竭,部分礦點與低品位石膏混雜難以分離而造成優質資源浪費。為實現石膏礦資源的可持續開發,需要加強石膏資源的調查和評價,加強利用硫酸鈣資源,規范石膏礦山開采及產品市場秩序,發展石膏深加工產品,推廣使用合成石膏,減少環境污染,加大石膏產業在天然石膏開采、產品開發及合成石膏綜合利用等方面的研發資金投入等。

隨著脫硫石膏、磷石膏的大量生產和利用,天然石膏的開采量進入平穩增長期,甚至有的地方天然石膏已經停止開采,在實際應用中完全被工業副產石膏取代。由于湖北、河南省山東省等地優質天然石膏資源越來越少,一些企業嘗試到西部投資天然石膏資源,生產高附加值產品,近幾年西部地區涌現出鄂爾多斯市鄂托克旗石膏工業園、鹽池縣石膏工業園、甘肅景泰石膏產業區、互助土族自治縣石膏工業園等產業園區,天然石膏的開采向西部轉移。

參考資料 >

石膏礦是什么?.www.hbxrhb.cn.2025-07-06

廢棄石膏礦地下儲油空間圍巖 損傷演化規律及穩定性研究.廢棄礦井資源開發與利用.2025-07-08

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非金屬礦小貼士 第21期 石膏.非金屬礦期刊.2025-07-08

淺談石膏礦的分類及相應資源潛力.中國冶金地質總局西北地質勘查院.2025-07-08

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