第九讲 十一章 含氧盐(一)2链层架-2011

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A
A
T1 T2
c0 M2
M1 M3
M1 M2
M4
T1 T2
M1 A M2 b0 M3
M1
M2
分类:斜方角闪石亚族:如:镁铁闪石组中的直闪石
单斜角闪石亚族:如:钙闪石组中的透闪石—阳起 石、普通角闪石; 碱性闪石组中的蓝闪石、钠闪石等。
2. 晶体结构:双链[Si4O11]6-平行C轴延伸。
在a、b轴方向上: 活性氧与活性氧相对形成八面体空隙(共棱平行C轴延伸)—— M1M2M3——Y类小半径阳离子充填; 惰性氧与惰性氧相对形成多面体空隙(配位数6-8) ——M4——X类:大半径阳离子充填—单斜~ 小半径阳离子充填—斜方~ 与辉石的区别:OH-位于双链的活性氧组成的“六方环”中央,与活性 氧构成最紧密堆积层。 A类阳离子—惰性氧相对的双链之间宽大的空隙,平衡 Al3+→Si4+的剩余电荷。可全部或部分被 Na+、K+、 H3O+占据,也可全部空着。
两个亚族碱性长石钾长石亚族斜长石亚族ca0098nmna0140nmkalsi歪长石anorthclasenakalsiorthoclaseabalbiteanorthite钾长石ororthoclase钠长石abalbite钙长石anorthiteorthoclasealbiteanorthite歪长石anorthclasenakalsi透长石微斜长石晶系单斜晶系单斜晶系三斜晶系对称型形成温度高温低温na1xcasi3x习惯上据斜长石中an分子的百分含量可分为六个亚种
Si4+、Al3+、Ti4+ 化学成分:
Si≥1/3T

本族矿物化学组分复杂,类质同象普遍,形成很多矿物种。按照国际 矿物学会新矿物命名委员会 角闪石命名小组 通过的分类命名方案, 首先以24个(O,OH,F,Cl)为标准计算晶体化学式,然后根据结构式中 X位上阳离子(Na+Ca)x和Nax原子数将角闪石分为四个组: 铁镁锰闪石组: (Na+Ca)x<1.34 钙闪石组: (Na+Ca)x≥1.34, Nax<0.67, 一般Cax>1.34 钠钙闪石组: (Na+Ca)x≥1.34, 0.67≤Nax≤1.34, 一般 0.67≤Cax≤1.34 碱性闪石组: Nax≥1.34
[SiO4]中被少量[AlO4]所替代,替代量一般<1/3。 最多 Al∶Si=1/2。
二.形态、物理性质
板状、柱状、针状、纤维状。 含惰性气体型阳离子者一般为无色或浅色, 含过渡型阳离子者为深彩色。玻璃光泽。 解理∥链延伸方向。
三.主要矿物 (分类)
单链:辉石族*、硅灰石族、蔷薇辉石族、
[Si2O6]4[Si4O11]6[Si3O9]6[AlSiO5]3[Si5O15]10-
普通角闪石(hornblende): NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2
单斜晶系,对称型2/m。
鉴定特征 :晶体呈较长的柱状或针状,横断面呈假六边形
或菱形,集合体常呈柱状或纤维状。 常带不同色调的绿色:浅绿~深绿或黑绿色,玻璃光泽。 H5~6,∥{110}柱面解理完全,夹角56°和124°。
第九讲
第四大类 含氧盐大类 (一)-2
第一类 硅酸盐矿物
第一节 硅酸盐类矿物 概述 第二节 岛(环)状结构硅酸盐亚类
第三节 链状结构硅酸盐亚类 第四节 层状结构硅酸盐亚类 第五节 架状结构硅酸盐亚类
第三节
链状结构硅酸盐亚类
链状结构硅酸盐有单链、双链等之别。 如:辉石族[Si2O6]4- 、角闪石族[Si4O11]6-
结构单元:[SiO4]以共用两个角顶(上、下)沿C轴无限延伸的单链。
每两个[SiO4]为一重复周期(0.52nm),记为[Si2O6]. 沿C轴的投影图: P349 在a轴和b轴方向上[Si2O6]链以相反取向交替排列,平行{100}似层状; 在a轴方向上:活性氧与活性氧相对——M1位 惰性氧与惰性氧相对——M2位 M1位——较小的阳离子Mg、Fe占据,六配位的八面体[MgO6],并 以共棱联结平行C轴延伸的与[Si2O6]链匹配的八面体折状链; M2位——斜方辉石亚族中:Mg、Fe占据,为畸变的八面体配位; 单斜辉石亚族中:Ca、Na、Li占据,为八次配位(立方体)
成因产状:为各种中酸性岩浆岩(如闪长岩、正长岩、
花岗岩)的主要造岩矿物之一; 也是角闪岩相区域变质岩(如角闪岩、角闪片岩、 角闪片麻岩)的主要组成矿物之一; 辉长岩中也可见到。
普通角闪石(hornblende): NaCa2(Mg ,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2
普通角闪石 晶体
双链:角闪石族*、 矽线石族
链状结构硅酸盐是岩浆岩和变质岩的主要造岩矿物, 特别是辉石族和角闪石族分布更为广泛。 典型代表分别为辉石族和角闪石族矿物。 [Si2O6]4- 、[Si4O11]6-
(一)、辉石族:通式为XY[T2O6]. 其中: X(M2)=Na+ 、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+ Y(M1)=Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Cr3+、Al3+、Ti4+ T = Si4+、Al3+,少数情况下有Fe3+、Cr3+、Ti4+等。 天然矿物中T位置(四面体)上 Al:Si≤1/3, 人工合成的辉石中,Al:Si可达1:1。 1. 化学成分:类质同象替代广泛。 两种体系的成员,见图:
(二)、角闪石族: (amphibole)
双链结构硅酸盐矿物,其通式为: A0-1X2Y5[T4O11]2(OH,F,Cl)2 A: X: Y: T: 1. Na+、Ca2+、K+、H3O+
Na+、Ca2+、 Li+、 K+、Mg2+、Fe2+、Mn2+——M4位
Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Ti4+—M1M2M3位
在无剪切应力的条件下,不易发生斜方—单斜的转变而易发生出溶, 形成斜方辉石主晶中单斜辉石出溶片晶,或单斜辉石主晶斜方辉石出 溶片晶。
4、出溶片晶:
出溶片晶是辉石族矿物在高温条件下形成的固溶体, 当温度下降后离溶而成。 出溶片晶常沿主晶的(100)和(001)方向排列,可能 是在这两个方向上主晶与客晶容易实现连生的缘故。
一.晶体化学特点
络阴离子:[SiO4]四面体共两个或三个角顶相联而形成沿一 维方向无限延伸的链状硅氧骨干。各链平行排列, 链间依硅氧骨干之外的阳离子而互相联系。 阳离子:主要为惰性气体型离子K、Na、Ca、Li、Rb、Mg、 Al、Be等和过渡型离子如:Fe、Mn、Ti、Cr等。 附加阴离子:OH-、F-、Cl-等。
透辉石*(Di)—钙铁辉石(Hed)
完全类质同像系列
CaMg [Si2O6] - CaFe[Si2O6]
透辉石Di100~75Hed0~25
次透辉石Di75~50Hed25~50
铁次透辉石Di50~25Hed50~25 钙铁辉石Di25~0Hed75~100
透辉石晶体
对称型2/m
鉴定特征:
短柱状晶体,横断面呈正方形或八边形。 Di呈无色~浅绿色,条痕无色; Hed为深绿~墨绿色,氧化后呈褐色或褐黑色, 条痕浅绿~深绿。玻璃光泽。H5.5~6.5。 ∥{110}解理中等~完全,夹角87°。
透闪石(tremolite)—阳起石(actinolite):
Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
透闪石可含少量Fe, 当FeO含量在6~13%时,称阳起石。 单斜晶系,对称型2/m。 鉴定特征:晶体常呈长柱状或针状, 集合体成细长柱状、针状、放射状、纤维状,或粒状、块状。 透闪石常呈白色或灰白色; 阳起石为浅绿色—墨绿色,因Fe含量之多少而异。 玻璃光泽,纤维状者具丝绢光泽。H5~6, ∥{110}柱面解理中等~完全,夹角56°和124°
单斜晶系,对称型2/m。 鉴定特征:晶体极少见,通常呈致密块状集合体。
最常见苹果绿色,也有白色、浅绿或浅蓝色; 玻璃光泽。H6.5~7,刺状断口,质地坚韧。
成因产状:
典型的变质矿物之一, 主要产于碱性变质岩中。
用途:
可作玉石材料(翡翠 Chalchuite, 玉石之王!)
硬玉—翡翠原料
仔料-赌石
单斜辉石亚族:X(M2位)主要为大半径阳离子Ca2+、Na+、Li+等 *透辉石 CaMg[Si2O6]——CaFe[Si2O6] 霓石 NaFe[Si2O6] 硬玉 NaAl[Si2O6] *普通辉石 Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Si,Al)2O6]
2. 晶体结构:
角闪石的 双链结构
角闪石∥c轴方向视图
M3 M1 M2 M4 A M4 M2 M1 M3 OH
a0
b0
角闪石∥a 轴方向视图
A
A
T1 T2
c0 M2
M1 M3
M1 M2
M4
T1 T2
M1 A M2 b0 M3
M1
M2
角闪石族矿物鉴定特征:
晶形:长柱状,横断面为近菱形或假六边形,
集合体呈针状、纤维状。 玻璃光泽,颜色随阳离子的种类和含量,尤其因Fe的含量而异。 ∥c轴的{110}二组完全解理 等级略高于辉石, 解理夹角为56°或 124 °, H5~6。
成因产状:为矽卡岩矿物之一,与石榴子石共生。
透辉石也是基性和超基性岩的常见矿物; 高级区域变质和热变质作用也可形成。 钙铁辉石也可见于热变质的含铁沉积物中。
普通辉石*(augite): Ca(Mg, Fe2+, Fe3+, Ti, Al )[(Si, Al)2O6]
普通辉石*(augite): Ca(Mg, Fe2+, Fe3+, Ti, Al )[(Si, Al)2O6]
单斜晶系,对称型2/m。
鉴定特征:晶体常为短柱状,横断面近正方形或 假八边形。集合体呈粒状或块状。 绿黑色、褐黑色或黑色,玻璃光泽。 ∥{110}解理中等-完全,夹角为87°和93°。
成因产状:内生作用的产物。为基性、超基性岩的
主要造岩矿物,与橄榄石、斜长石等共生。 也见于变质岩中。
普通辉石晶体
硬玉(jadeite):NaAl [Si2O6]
对辉石族矿物离溶构造的研究,探讨其精细的晶体结构和 结晶时的成分及物化条件和形成历史有重要的意义。
辉石族矿物 XY[T2O6] 鉴定特征:
单链
晶形:常呈短柱状,横断面为近正方形或假八边形。 颜色随阳离子的种类和含量而异,含Fe多者色较深。 玻璃光泽 ; H5~7; ∥c轴的二组柱面解理 ห้องสมุดไป่ตู้110}中等—完全, 解理夹角87° (或93°) 有时具有∥{100}裂开。
单斜辉石亚族
XY[Si2O6] 斜方辉石亚族
X (M2位)
辉石族分类: X Y [Si2O6]
M2 M1 T
按结构中X(M2位)上的阳离子种类不同划分为 斜方和单斜两亚族:
斜方辉石亚族:X、Y皆为半径较小的二价阳离子Mg2+、Fe2+
“类”系列:Mg2[Si2O6]——Fe2[Si2O6] 顽火辉石 斜方铁辉石 中间(Mg,Fe)2[Si2O6] 紫苏辉石
第二节 第三节 第四节 第五节 岛状、环状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类 架状结构硅酸盐亚类
第四节 层状结构硅酸盐亚类
层状结构硅酸盐矿物特别是粘土矿物分布很广。
用途: 石棉可作工业用的绝热、绝缘材料; 软玉(Nephrite)作装饰和雕刻材料。
透闪石石棉
放射状阳起石
透闪石石棉:纤维状透闪石集合体。 阳起石石棉:纤维状阳起石集合体。 软玉(nephrite):致密坚韧并具刺状断 口的透闪石—阳起石隐晶质块体。
第一类 硅酸盐矿物
第一节 硅酸盐类矿物概述
图中虚线范围内的结构单元: 两个[SiO4]四面体单链的活性氧相对,再形成一个M1位八面体链,三个 链紧密相联组成更大一级链——称为Ⅰ—束(Ⅰ—Beam),Ⅰ—束沿C 轴方向延伸,沿a轴方向堆垛,而沿b轴方向是位移1/2a堆垛。
3、空间群:辉石中常见的空间群为: Pbcn 原顽火辉石 高温 Pbca 斜方顽火辉石 C2/c 透辉石 高温单斜顽火辉石 P21/c 低温单斜顽火辉石 低温 高温有利于形成八面体链和硅氧四面体协调拼接的斜方对 称辉石,而低温则有利于形成单斜对称的辉石。 温度影响同质多象转变,但仅限于斜方辉石内部或单斜辉 石内部。 斜方辉石和单斜辉石之间的转变不易发生,属重建式转变, 需要较大的活化能。但易于在剪切应力下发生。
角闪石族: (amphibole) 双链
A0-1X2Y5[T4O11]2(OH,F,Cl)2
A: X: Y: T: Na+、Ca2+、K+、H3O+ Na+、Ca2+、 Li+、 K+、Mg2+、Fe2+、Mn2+——M4位 Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Ti4+—M1M2M3位 Si4+、Al3+、Ti4+ Si≥1/3T
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