石膏的主要成分是CaSO4·2H 2 O，其晶体结构如图4-6所示。溶液中水分子对石膏的弱化作用主要体现在：

（1）水分子将石膏晶体间胶结物运移进入溶液中，弱化了石膏晶体间的相互作用。

（2）石膏晶体吸水膨胀。

（3）水分子作用下CaSO4的水解电离。

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图4-6　石膏晶体结构

氯化钠对石膏溶蚀的影响主要体现在：

（1）与Ca2+，SO24-之间产生的盐效应；

（2）Na+，Cl-与一部分自由水分子结合，使得溶液中的自由水分子数，Na+，Cl-降低，间接地影响到石膏岩的溶蚀。

由此可知，石膏岩在一定浓度盐溶液中的溶蚀机理为：浸泡于一定浓度的盐溶液中的石膏岩，由于Fick扩散、水解电离等效应，固-液之间存在离子或粒子运动。其中，自由水分子与各种离子不停运动，从盐溶液中逐渐进入石膏岩表层。在水解与自身重力的综合作用下，石膏岩表层的泥质和细碎的矿物颗粒会随着水分子的运移进入溶液中，其中的难溶物和不溶物逐渐在底部堆积下来。并且，石膏晶体间的原生孔裂隙和石膏表面原生的缺陷性结构逐渐地暴露在溶液环境中，从而为盐溶液中的离子和自由水分子浸入以及化学反应的进行提供更优越的外部条件。此外，钠盐的存在会对石膏中硫酸钙的溶解和电离产生一定的影响，当氯化钠浓度较低时（0～3.08 mol/L），Na+和Cl-的存在会促进硫酸钙的溶解和电离，从而促进了石膏岩的溶蚀过程；当氯化钠浓度较高时（3.08～5.989 mol/L），Na+和Cl-的存在会抑制硫酸钙的溶解和电离，从而相对抑制了石膏岩的溶蚀。在这个过程中，盐溶液的侵蚀作用直接导致了石膏表面不溶或者难溶物从石膏表面剥落，并被运移进入盐溶液中，使得石膏岩表层结构进一步被破坏。值得注意的是，在这一过程中，由于石膏的吸水膨胀，石膏岩表层颗粒间产生一定的相互挤压内力作用，不过该挤压力较小。石膏本身结构致密，硫酸钙难溶，因此，越靠近石膏体核部，水分子含量就越低，也就是说，浸泡时间一定时，越靠近表层部位，石膏吸水膨胀程度相对就越大。随着时间的延长，这种形变的差异性就会被进一步增大。当这种不均匀形变发生在单个石膏晶体上时，就会导致石膏晶体内部产生形变内力。同时，自由水分子运移进入石膏晶体格架层间的弱结合面中，该结合面的垂距进一步被扩大，使得弱结合面的联结强度被削弱。随着综合作用的不断增强，石膏晶体则会沿着该弱结合面破裂，为盐溶液条件下石膏岩的溶蚀破坏提供了更良好的条件，其溶蚀过程得以进一步发生。如此反复，石膏岩由表及里，层层溶蚀。