个论--含氧盐--硅酸盐2

高岭石（Kaolinite)
高岭石属于粘土矿物，其化学组成为 Al4[Si4O10]· (OH)2，晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐 矿物，晶体结构属于TOa型。
结构单元层由一硅氧四面体片和一八面体片组成， 沿Z轴方向叠置而成。结构单元层间以微弱的氢键相 连，并且能阻止水分子进入层间。
晶体细小（0.2～5μ m），多呈隐晶质、粉末状、 疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜 色，条痕白色，土状或蜡状光泽；平行{001}完全解 理；摩氏硬度2-3，比重2.61-2.68。 吸水性强，吸水后具有可塑性，但不膨胀；干土块 具粗糙感。 成因产状：高岭石主要由含铝硅酸盐的火成岩和变 明末，在景德镇高岭村开 质岩在酸性介质环境中经过风化或低温热液交代变化 采此矿，命名为高岭土。后 而成。
层状结构硅酸盐
概述
凡是硅氧四面体以三个角顶彼此相连，分布在同一个平面内的硅 酸盐矿物，都属于层状结构硅酸盐 ，其结构可由四面体片（T）和 八面体片（O）组成不同形式。 四面体片（T）
指硅氧四面体[SiO4]彼此以三个角顶相连，形成两维延展的网层， 以字母T表示。
八面体片（O） 指与上下两层四面体片以顶角氧（或OH）相对，并相互以最紧 密堆积的位置错开叠置，在其间形成八面体空隙，充填六次配位的 是Mg，Al，配位八面体共棱联结形成八面体片，以字母O表示。
翡翠Jadeite
是一种以硬玉为主的纤维状、 致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合 体，化学分子式为NaAl[Si2O6] 翡翠的A货、B货和C货的含意： A货：是指未经任何人工化学处理的天然翡翠货品，成 分、结构、颜色、透明度均保持自然状态的属性，仅通过 机械加工改变了形状的翡翠。 B货：指本来是低档翡翠，经强酸处理漂洗，去除杂质 杂色，保留了绿色、紫色，再用环氧树脂固结，颜色、玉 质是天然的（真的），但结构已被破坏的翡翠，较长时间 后，其色、质均会变差。 C货：指经过人工添加外来染料或药品处理后的翡翠及 其成品，玉质是真的，颜色是人工加入的.
四面体片（T）和八面体片（O）组合成层状硅酸盐的 基本结构单元层。根据其排布特点可分为两种基本形式： 1．TO型（1：1型） 结构单位层是由一个硅－氧四面体片(T)和一个与该四 面体片上的活性氧(指未被相邻四面体共用的氧)的空间位 置相适应的铝(镁)－氧(氢氧)八面体片(0)结合而成。
如高岭石结构。
a白云母—二八面体—TOaT型；b金云母—三八面体---TOmT型
层状结构硅酸盐矿物共性
层状结构硅酸盐矿物，普遍都含结构水、层间水或一些 极性有机分子，其含量常与进入层间的可交换阳离子的种 类有关；其次它们中的一部分矿物还能形成混层矿物。 混层矿物 是指化学成分稍异、结构单位层类似或不同的两种矿
矿物个体介绍
滑石（Talc）
晶体结构为TOT型，结构单元层内电 荷平衡，层间域没有离子充填，结构 单元层间以较弱的分子键结合。 晶体呈板状，一般为致密块状、叶 片状、纤维状或放射状集合体。纯者 无色，因含有杂质可呈现各种颜色， 物理性质：脂肪光泽（块状）或珍 珠光泽（片状集合体），半透明。摩 氏硬度1，比重2.58-2.83。一组极完全 解理，平行{001}；薄片具挠性。
二、链状结构的硅酸盐矿物
本亚类硅酸盐矿物按硅氧四面体的组合方式，分单链 和双链。
无论是单链和双链，链间都有阳离子联系，如K Na Li Ca Mg Al等惰性气体型离子和Fe Mn Ti Cr等过渡型离 子，且常见附加阴离子有（OH）-，F-，Cl-， 单链硅酸盐矿物以辉石族为典型代表，其化学式为 R2[Si2O6]；双链硅酸盐矿物以角闪石族为典型代表，其化 学式为R7[Si4O11]2（OH）2 。
维状集合体。具有各种色调的绿色、浅 黄色，常呈似蛇皮的绿黑相间的花纹， 故称蛇纹石。 条痕白色，块状蛇纹石呈油脂光泽或 蜡状光泽，纤维状石膏具丝绢光泽。解 理平行{001}完全，摩氏硬度2.5-3.5，比 重2.2-2.6。稍具滑感。 蛇纹石的化学组成是 Mg6[Si4O10](OH)2 ，晶体结构与高岭石相似，也是 TO型是一族层状结构的硅酸盐矿 物的总称，但高岭石为二八面体 TOa型，蛇纹石为三八面体TOm 型。 蛇纹石矿物有三个变种即板状 结构的利蛇纹石，卷曲管状结构 的纤蛇纹石和具有波状褶皱结构 的叶蛇纹石。 蛇纹石的纤维状变种称温石棉，为石 棉的一种，具典型的丝绢光泽，富挠性。 热稳定性好，导热系数低，耐碱不耐酸。 具有吸附性能。 蛇纹石主要是超基性岩或镁质碳酸岩 中的富镁的矿物经热液交代变质而成。 蛇纹石应用广泛，各种制品达到3000 种，如可作为耐火材料和生产钙镁磷肥 的原料。绿色不透明者称岫玉，因辽宁 岫岩县出产而得名，是著名的玉石 。
2．TOT型（2：1型） 结构单位层是由角顶相向的两个硅－氧四面体片和其 间与两片上的活性氧及氢氧基相联结的一个铝(镁)－氧(氢 氧)八面体片共同构成的结构单位层(下图)。
如滑石的结构。
二八面体型结构
在结构单位层中，若层内所有八面体空隙数的三分 之二被三价阳离子(A13+）充填时，称为二八面体型结 构，以Oa表示。 三八面体型结构
相同点
辉石族 角闪石族 矿物的 异同点
不同点
角闪石的柱状更明显、更长 辉石：呈假八边形 角闪石：假六边形或假菱形 解理夹角 辉石：87或93 角闪石：124或56 附加阴离子 辉石：无 角闪石：OH 成因产状 岩浆作用：辉石超基性-基性岩，形成早 角闪石产于中酸性岩，形成晚 变质作用：辉石形成于深变质 角闪石变质程度较低。
经德国地质学家李希霍芬按 中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、 高岭土之音译成“Kaolin” 河北唐山、湖南醴陵等。世界著名产地有英国的康沃 介绍到世界矿物学界。 尔和德文、法国的伊里埃、美国的佐治亚等。
高岭石是陶瓷的主要原料，在其它工业中也有广泛 使用。
蛇纹石 （Serpentine） 单体少见，多呈致密块状、层状或纤
链状结构硅酸盐个论
普通辉石（Augite）
晶体为短柱状，横断面近正八边形， 集合体常为柱状、致密块状。
物理性质：绿黑至黑色，少数为褐 黑色，条痕无色至浅灰绿色，玻璃光 泽（风化面光泽暗淡），近乎不透明。 两组柱面完全解理，相交近直角 （87°或93°）。摩氏硬度5.5-6，比 重3.23-3.52。如page166图9-13。
蒙脱石（Montmorillonite)
化学组成：结构式为Ex(H2O){Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2}，其 中E为层间可以交换阳离子，主要是Na+和Ca2+，其次有K + ，Li + 等，x为E作为一价阳离子时，单位化学式的层电荷数，一般在 0.2~0.6之间。 根据层间主要阳离子的种类可分为钠蒙脱石和钙蒙脱石等种类。 层间水的含量取决于层间阳离子的种类和环境中的湿度，最多 可以达到4层。 晶体结构：属于TOT型，结构单元中由于异价类质同象的取代， 使其层间带有负电荷，因而单元层中有一定数量的阳离子和大量 的水分子。 形态：呈土状隐晶质块体，电镜下为细小的鳞片状或不规则的 絮状。
具链状结构的硅酸盐矿物，由于结构方面的共同性， 因而具有许多相似的性质:大多为单斜晶系，少数为斜方 晶系、三斜晶系。
晶体形态上为沿链的方向呈一向延伸柱状、针状 或纤维状；并发育平行于链方向的柱状解理；具相 似的化学组成，其中主要阳离子为Mg2+、Fe2+、Ca2+、 Na+、A13+。
硅氧骨干中的Si常被少量的Al代替，所以链状结 构的硅酸盐可以形成铝硅酸盐或铝的硅酸盐。 成因上绝大多致是岩浆作用和变质作用的产物。
云母
云母族矿物，按照成分和颜色，可分为白云 母、金云母、黑云母等。云母颜色多样，玻璃 光泽，解理面上珍珠光泽，透明或半透明。具 一组极完全的平行底面解理，薄片富弹性。摩 氏硬度2-3，比重2.7-3.1。绝缘性差，易风化。 白云母为无色及浅灰、浅黄、浅绿等色。呈 细小鳞片状、具丝绢光泽的异种称绢云母。金 云母是含镁的云母，黄褐色或金黄色，解理面 上常具有半金属光泽。
物相互交替地连生在一起而形成的一种“矿物”。
如伊里石一蒙脱石、高岭石一伊里石就是混层矿物。
物理性质
本亚类矿物的形态和物理性质与其层状结构密切相 关。
形态上一般呈单斜晶系，假六方板状、片状或短柱状。
发育一组完全的底面解理，硬度低，薄片具有弹性或 挠性，密度较小。 黏土矿物都是层状硅酸盐矿物，由于其颗粒较细 （〈2μm）比表面积大和存在结构间隙，使之有吸附 性、膨胀性、可塑性、离子交换性等特殊性能（蒙脱 石）。
若层内的全部八面体空隙均被二价阳离子(Mg2+， Fe2+）占据时，则称为三八面体型结构，以0m表示。
如白云母K{Al2[A1Si3O10](OH，F)2}的结构单位层为 T0aT型(如图)，而金云母K{M g>2/3,(Fe<1/3)3[AlSi3O10] (OH，F)2}的，则为T0mT型(如图)。
成因产状：主要产在岩浆岩和变质岩中，火 山岩中的黑云母受热液作用可蚀变为绿泥石， 在风化条件下，黑云母结构单元层中的k+可以 被Mg2+和H2O取代，形成混层矿物水黑云母，再 进一步风化形成蛭石和高岭石。因此在碎屑沉 积岩中很少见到保存新鲜的黑云母。 白云母和金云母主要用做绝缘材料，广泛用 于电器、电子等工业生产。
普通辉石的化学成分为 Ca(Mg2 + ，Fe2+,Fe3+， Ti ,Al)[(Si，Al)2O6]，成分 复杂且不固定，晶体属单斜 晶系，具有单链状结构。
鉴定特征：绿黑色，八边形，短柱 状晶体，二组解理交角近直角。 成因：普通辉石是火成岩、尤其是 基性岩、超基性岩中很常见的一种造 岩矿物，在月岩中也很丰富;此外在变 质岩和接触交代岩石中也常常见到。
物理性质：白色，干燥时无光泽，鳞片状者平行 {001}解理完全，硬度2—2.5，密度2~2.7，柔软有滑 感；加水后膨胀，具有膨胀性，具有很强的吸附性、 悬浮性和阳离子交换性。 成因产状：由基性火山岩在碱性环境下风化而成， 部分是海底沉积的火山灰分解后的产物。 蒙脱石是膨润土的主要矿物，我国具有工业价值的 蒙脱石矿床多形成于中生代火山岩系。
化学组成为 Mg3[Si4O10](OH)2，成分比 有滑感，绝热及绝缘性强，耐强酸 较稳定，Si有时被Al取代， 和强碱；其超细粉体有良好的吸附性 Mg可以被Fe Mn Ni Al取代。 和覆盖性。 晶体属单斜晶系。 鉴定特征：根据浅色，低硬度（指 甲可刻划），具滑感，片状特征、一 组极断面近菱形，集合 体常呈细柱状、针状或纤维状。深绿 至黑绿色，条痕无色或白色，玻璃光 泽，近乎不透明。摩氏硬度5-6，比 重3.1-3.4。两组柱面解理完全，交角 为124°或56°。 鉴定特征：晶体为柱状，横断面菱
形，绿黑色，二组解理，交角124° 或56° 。
普通角闪石的化学成分为 Ca2Na(Mg，Fe）4（Al，Fe3+)[(Si，关系密切，是各种中、酸性火成岩的 Al)4O11]2(OH)2，成分复杂，不固 造岩矿物;有时也形成于区域变质作 定，其结构中部分Si被Al取代的 用中，常与辉石、斜长石、黑云母共 同时，相应部分的Mg被Al3+和Fe3+ 生。 替换。 晶体属单斜晶系，具有双链状 结构。
黑云母是含镁、铁的云母（Mg：Fe＜2：1）， 晶体结构为TOmT型。集合体为片状或鳞片状。 黑、绿黑或褐黑色。
云母的化学组成是K{（Mg， Fe）3[AlSi3O10](OH)2，成分不稳 定，镁铁类质同相普遍，镁铁比 小于2：1时为黑云母。 晶体属单斜晶系。晶体结构类 型为属于TOmT型。晶体呈假六方 板状或短柱状。集合体为片状或 鳞片状。
成因产状：普通角闪石与岩浆作用
用途：普通角闪石可做铸石原料中 的配料。

具有相似的化学成分 络阴离子 Si-O骨干 阳离子：Mg、Fe、Ca、Na、K 绝大多数为单斜晶系，少数为斜方晶系 晶体沿链间发育为柱状、针状、纤维状 矿物颜色类似、硬度较大（5-6）皆发育两组柱面解理 形态上 晶体横断面
成因产状：滑石是热液蚀变矿物。富镁矿物经热 液蚀变常变为滑石，故滑石常与橄榄石、角闪石、 白云石等矿物共生。 用途：滑石在造纸和橡胶工业中用做填充剂；纺 织行业用做漂白剂，陶瓷工业中用做原料。质软、 滑腻、光泽柔和的块状滑石用于雕刻工艺品材料。
滑石晶体结构为典型的TOT型。结构单元层内电荷平衡，层间 无离子充填，结构单元层间为微弱的分子键。