硝酸盐矿物

三、硝酸盐矿物

（一）概述

组成硝酸盐矿物的元素有12种，形成的矿物种目前已知还不足10种。元素在周期表中的分布规律如表17－5－6。

从下表中可看出：组成硝酸盐矿物的络阴离子团为［NO₃］^－及以附加阴离子出现的［PO₄］^3－、［SO₄］^2－、（OH）^－、Cl^－、O^2－及结晶水H₂O；阳离子元素主要为惰性气体型离子元素中的K、Na、Ca、Mg、Ba；铜型离子元素中的Cu及过渡型离子元素中的Fe。元素以K、Na为主。

硝酸盐中络阴离子团［NO₃］^－半径较大，与半径较大的K、Na、Ba结合时可形成无水硝酸盐矿物；与半径较小的Fe、Cu、Ca结合时可形成含结晶水的硝酸盐矿物。

表17－5－6　形成硝酸盐矿物的元素分布特征

由于组成硝酸盐矿物的阳离子主要为惰性气体型离子，导致大多数硝酸盐矿物呈无色或白色；含铜铁离子时呈绿色。矿物密度一般低，硬度也小。但矿物溶解度比较大。

硝酸盐矿物主要在外生环境下形成。

（二）主要矿物

硝酸盐矿物在自然界常见的矿物种有钠硝石、钾硝石、铜硝石、镁硝石，这四种矿物的主要特征见表17－5－7，其他特征如下：

表17－5－7　钠硝石、钾硝石、铜硝石、镁硝石主要特征

1.化学成分

钠硝石因最大产地为智利，又名智利硝石：成分中可含有NaCl、Na₂［SO₄］、Ca［IO₃］₂等机械混入物。

钾硝石因最大产地曾为印度，又名印度硝石，也被称为火硝：成分比较纯净。

铜硝石：成分比较纯净。

镁硝石：成分比较纯净。

2.晶体结构

钠硝石：晶体结构为方解石型，即方解石结构中Ca被Na、C被N替换了位置。

钾硝石：晶体结构为文石型，即文石结构中Ca被K、C被N替换了位置。

铜硝石：晶体结构中Cu具有两种配位八面体结构，即［CuO₂（OH）₄］和［CuO（OH）₅］。

镁硝石：晶体结构为［Mg（OH）₆］八面体与［NO₃］三角形组成，二者之间被（OH－H）键联结在一起。

3.成因产状和矿物共生组合

钠硝石主要形成于干旱炎热的沙漠地带，为腐烂有机物受硝化细菌分解而产生的硝酸离子团与土壤中的钠离子化合而成，常与石膏、芒硝、石盐等矿物共生。

我国青海西宁红土层中形成有厚大钠硝石层。此外，在新疆、甘肃等地也有产出，分布无规律，为次生淋滤而成，常与石盐、石膏、明矾石、硬石膏、重晶石、芒硝等矿物共生。

国外主要产地为智利。

钾硝石主要形成于地表沉积物中，为含氮有机物受硝化细菌分解而产生的硝酸离子团与土壤中的钾离子化合而成。常分布于干燥地区的土壤、岩石表面、洞穴、墙壁处，在石灰岩、盐沼、沙漠等地也常见到。

铜硝石产于含铜矿床氧化带中，为次生矿物，常产于赤铜矿的团块中。

镁硝石产于石灰岩空洞中，与钙硝石共生。

4.鉴定特征

钠硝石：具有硬度低，易溶于水，味涩而咸。

钾硝石：具有硬度低，易溶于水，味苦而凉。

铜硝石：具有翠绿－暗绿色，硬度低。

镁硝石：具有硬度低，易溶于水，味苦。

5.用途

钠硝石系制造氮肥、硝酸、炸药和其他含氮化合物的矿物原料。

钾硝石系制造氮肥、硝酸、炸药和其他含氮化合物的矿物原料。

铜硝石可作为寻找原生铜矿床的指示矿物。