以沉積物形式形成的硫酸鈣，在自然界中以二水石膏和硬石膏的形態(tài)存在，但如果它們所處環(huán)境的溫度和壓力發(fā)生變化，就會(huì)出現(xiàn)晶體的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

研究表明，硬石膏的儲(chǔ)量隨礦床的深度而增加，二水石膏埋藏較淺。在地殼內(nèi)部溫度和壓力作用下，二水石膏脫水轉(zhuǎn)變成結(jié)核狀硬石膏。在42度蒸餾水中做試驗(yàn)，二水石膏溶解度大于硬石膏，當(dāng)水溫低于該溫度時(shí)，二水石膏的沉淀多于硬石膏。在30r時(shí)用與海水成分相近的咸溶液進(jìn)行試驗(yàn)，證明了在鹽的濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的3．35倍時(shí)，二水石膏開(kāi)始分解。當(dāng)大約有――半硫酸鈣沉積之后，硬石膏才成為穩(wěn)定相。只有當(dāng)溶液濃縮到原體積的1／10時(shí)，硬石膏才開(kāi)始分解。

由于在海水中存在著水化活化劑如硫酸鉀和硫酸鈉，所以，即使在理論上有形成無(wú)水石膏的條件，但是水化活化劑的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程卻有利于形成二水石膏。石膏加工設(shè)備加工硬石膏的雛晶在海水中一旦形成，立即被活化劑轉(zhuǎn)化成二水石膏。

有很大一部分二水石膏，通過(guò)固態(tài)脫水，或者通過(guò)溶解而產(chǎn)生離子遷移，然后再重新沉淀，即可轉(zhuǎn)化成硬石膏。后者的初始晶核是在夏天的高溫下生成的。從特性角度看，這些沉積物在大于4―5cm時(shí)所含有的硬石膏，是在原始位置上先形成發(fā)育良好的石膏假晶體，然后逐漸轉(zhuǎn)變成硬石膏巖，石膏磨并向礦床的中心發(fā)展。說(shuō)明初始沉積物是二水石膏，以后很快地轉(zhuǎn)變?yōu)橛彩唷?/p>

二水石膏和硬石膏礦床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的；只要石膏和硬石膏的穩(wěn)定性參數(shù)，例如壓力和溫度，若在縱坐標(biāo)方向或橫坐標(biāo)方向上超過(guò)了極限，它們就會(huì)產(chǎn)生局部的或全部的水化貨脫水。導(dǎo)致這種變化的因素有：礦床的埋藏深度、水對(duì)礦床的侵蝕、地質(zhì)構(gòu)造的壓力或總應(yīng)力的變化以及地殼局部冷或者熱造成的溫度變化等。

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