石膏矿资源概述

　　石膏是非金属硫酸盐类中的硫酸钙矿物，其应用领域广泛，主要用于建筑材料方面，可作水泥缓凝剂、建筑用石膏制品及胶结材料等；在农业中用作土壤改良剂、肥料及农药；还可应用于造纸、油漆、橡胶、陶瓷、塑料、纺织、食品、工艺美术、文教及医药等方面；在缺乏其他硫资源时，也可作为制造硫酸、硫酸氨的原料。

一、 矿石矿物原料特点

　　一般所称石膏可泛指石膏和硬石膏两种矿物。石膏为二水硫酸钙（Ca［SO₄］·2H₂O），又称二水石膏、水石膏或软石膏，理论成分CaO32.6％，SO₃46.5％，H2O+20.9％，单斜晶系，晶体为板状，通常呈致密块状或纤维状，白色或灰、红、褐色，玻璃或丝绢光泽，硬度为2，解理平行{010}完全，密度2.3g/cm³；硬石膏为无水硫酸钙（Ca［SO₄］），理论成分CaO41.2％，SO₃58.8％，斜方晶系，晶体为板状，通常呈致密块状或粒状，白、灰白色，玻璃光泽，硬度为3～3.5，解理平行{010}完全，密度2.8～3.0g/cm³。两种石膏常伴生产出，在一定的地质作用下又可互相转化。

　　中国石膏矿石类型的划分，按石膏与硬石膏矿物的含量分为石膏和硬石膏两大类，矿石中石膏矿物含量大于等于硬石膏矿物含量的称为石膏类矿石，否则称为硬石膏类矿石。在石膏类矿石中，当石膏与石膏加硬石膏之和的比例大于或等于75％，称为石膏矿石，小于75％至大于或等于50％时，称为硬石膏-石膏矿石；在硬石膏类矿石中，当上述比例小于50％至大于或等于25％时，称为石膏-硬石膏矿石，小于25％时称为硬石膏矿石。按石膏的结晶形态、结构及物质成分又分为：纤维石膏、巨-伟晶石膏、石膏、泥质（粘土质）石膏、碳酸盐质石膏、硬石膏-石膏、泥质（粘土质）硬石膏-石膏、碳酸盐质硬石膏-石膏、石膏-硬石膏、泥质（粘土质）石膏-硬石膏、碳酸盐质石膏-硬石膏、硬石膏、泥质（粘土质）硬石膏及碳酸盐质硬石膏共14个亚类。

　　纤维石膏矿石质纯，呈乳白、蜡黄色，具纤维状结构，常呈脉状、网状、透镜状或薄夹层与石膏、硬石膏层一起产出；巨-伟晶石膏矿石呈蓝灰色，主要由晶簇状和粒状石膏及粘土矿物组成；石膏（或称普通石膏）矿石，呈白、灰白、淡青、浅黄色，块状构造为主，粒状结构，主要矿物为二水石膏，少量硬石膏，二者之和大于85％，含少量白云石、方解石及粘土矿物，质纯的普通石膏无色透明的称透明石膏（透石膏），重结晶呈细粒状集合体的称雪花石膏（结晶石膏）；泥质（粘土质）石膏矿石呈灰、蓝灰、灰黑色，主要矿物为石膏，少量硬石膏、蒙脱石、水云母、白云石、方解石及石英、有机质、沥青，具板状、纤维状、粒状变晶结构，土状、块状、纹层状、星点状构造。夹泥质、粉砂质微细条带；碳酸盐质石膏矿石呈灰、深灰色，粒状、角砾状构造，主要矿物为石膏，含白云石、方解石、硬石膏；硬石膏矿石呈白、灰、浅蓝色，致密坚硬，局部半透明，主要矿物为硬石膏，少量石膏，二者之和大于85％，少量蒙脱石、水云母、白云石、方解石及天青石，具粒状、鳞片状、柱状、纤维状变晶结构，团块状、纹层状、斑状、角砾状构造。除纤维石膏化学成分较稳定外，各类石膏矿石的化学成分因产地而异，某些产地不同类型石膏矿石的化学成分见表4.18.1。

表 4.18.1某些产地不同类型石膏矿石的化学成分

二、 用途与技术经济指标

　　石膏在中国现代工业中，年产量的93％用作水泥缓凝剂。水泥中加入石膏，可使其凝结时间合理，避免快凝现象，并可提高强度和抗冻性，降低干缩率，但其掺入量一般不超过3.5％。用石膏制作的板材、墙体构件等建筑制品，具有质轻、抗震、隔音、隔热、阻燃、装饰性能好，便于高效机械化生产，提高施工速度等诸多优点，已成为一种发展迅速的新型建筑材料，需求量日益增长。用石膏作建筑胶结材料，用于建筑砂浆和隔热混凝土，制作屋面、瓦及天花板等。石膏在造纸、油漆、橡胶、化工、塑料、纺织工业中用作填料。缺硫地区可用以制硫酸，但不经济。在农业上用石膏做钙、硫养料，可提高农作物产量。此外，石膏还广泛应用于医药、食品、制作模型及艺术品等诸多方面。
　　不同用途对石膏的种类、含量有不同的要求，石膏的分级和用途见表4.18.2。不同用途对石膏矿石中的杂质也有不同的限制，如纸面石膏板对K、Na、Cl含量；医用及食品用石膏对As、S、Se、Cr、F、Cl、MgCl₂的含量；建筑、医用及食品对石膏中的放射性元素的含量均有限制，可在具体指标中确定。

表 4.18.2石膏的分级和用途

三、 矿 业 简 史

　　中国是世界上较早利用石膏的国家之一。古籍《神农本草经》就有关于石膏的发现与利用的记载。唐代（公元618～907年）以后，湖北房县与应城、山西汾阳与灵石、甘肃敦煌、山东蒙阴、江苏徐州及陕西汉中等地，相继发现并开采石膏，用作药物和制豆腐的凝固剂等。20世纪初以来，随着中国近代工业的兴起，石膏在工农业生产中的利用日益广泛，湖北应城占资源与地利优势，先发展起来，1917年产量曾达14万t，当时湖南湘潭与浏阳，山西平陆、介休、大同等地石膏年产量共计近1万t，安徽贵池与休宁，云南楚雄等地也有少量产出。1937年后，日本侵略者曾在山西太原与灵石等地掠夺开采石膏，当时抗战后方有四川达县等矿进行开采。抗日战争胜利后，因中国经济不景气，大多数石膏矿井关闭，至1949年只剩湖北应城、四川达县、山西太原和晋城等几家石膏生产矿山，全国石膏年产量仅1.6万t。 

　　中国石膏矿床地质工作开展较早。1925年谢家荣、刘季辰发表《湖北应城膏盐矿床报告》，1937年王曰伦发表《中国石膏矿》，1943年何春荪发表《中国石膏矿资料撮要》，1949年刘国昌发表《中国之主要石膏矿》，上述著作对20多处石膏矿床均已记述，对中国石膏矿的成因也有所研究。但是，1949年前开采矿山均未进行过正规的地质勘探工作，矿产资源不清。

　　1949年中华人民共和国成立后，国家对石膏矿投入大量地质勘查工作。建材和地矿等系统的地质队，在50年代即对湖北应城、四川达县、山西太原等石膏矿进行勘查，以满足老矿恢复与扩建的需要；60年代勘探了山西灵石、山东大汶口、四川大为等矿，为新建石膏矿山建设提供资料；70年代不仅勘探了河北邢台、安徽定远和邳县、宁夏中卫等矿，并且勘探了江苏南京，湖南邵东、江西永新等硬石膏矿，开辟了水泥与农用石膏的新途径;80～90年代勘探了河北隆尧、山东枣庄和平邑、湖北荆门与当阳、湖南澧县、四川渠县、云南红河和武定、陕西西乡等众多矿床，极大的丰富了中国的石膏矿资源。同时，在石膏找矿中也有重大突破，新发现一大批矿产地，尤其是在缺膏地区发现并探明了广东三水和四会、辽宁辽阳、吉林通化等矿，为扭转石膏资源分布不平衡，满足水泥工业发达地区就近解决石膏供应而做出了贡献。经过40多年的努力，已经掌握了中国石膏资源的分布和成矿规律，所探明的丰富储量，为中国石膏矿业高速持续发展提供了保证。

　　中国的石膏矿山开采，在1949年前全靠手工操作，生产水平低下，直至中华人民共和国成立后才迅速发展起来。国家投资首先恢复建设湖北应城、四川渠县、山西太原和晋平等矿，逐步实现半机械化至机械化生产，加上几处私营小矿生产，1952年全国石膏产量12万t，改变了以往长期依赖进口石膏的局面。随着水泥工业发展，石膏需要量的增加，通过老矿扩大生产，并新建山西灵石、青海西宁、甘肃天祝等石膏矿，满足了当时的需求。1958年由于片面追求产量，采掘失调，加上小矿遍地开花，至1959年全国产量曾增至380万t，造成产品严重积压。经过1962年调整，由100多家生产企业压缩成19家，集中于湖北，山西、甘肃3省，重点建设应城、太原、灵石和天祝4个骨干矿山，1965年全国产量为68万t。1966年后产量下降，1968年全国产量50万t。1970年后，新建江苏南京、山东大汶口，安徽定远、内蒙古杭锦、云南红河等矿相继投产，1976年全国产量185万t，产地布局基本趋于合理。

　　中国实行改革开放方针后，石膏矿业又有新发展。老矿通过扩建、挖掘潜力，扩大效益，广东四会和三水、江苏邳县、山东平邑、湖北荆门、陕西西乡等矿的建成，1985年全国产量达到583万t。90年代初，中国水泥产量大幅度增长，促进全国石膏产量1992年达到1197万t，其中51家国有企业产量占39％，1 063家乡镇企业产量占61％。1995年全国产量达到2 659万t，为1949年产量的1 662倍。预计未来，随着水泥工业的发展特别是建筑石膏制品等需要量的增加，中国石膏矿业仍将会持续发展。