架状硅酸盐矿物
架状结构硅酸盐矿物课件
3
架状结构硅酸盐矿物具有多种颜色和光泽，如绿 色、黄色、褐色、灰色等，且透明度较高，可用 于宝石和工艺品的制作。
03
架状结构硅酸盐矿物的形 成与演化
形成条件
温度条件
硅酸盐矿物通常在较高 的温度下形成，如中等
到高温的火成岩中。
压力条件
多数硅酸盐矿物在高压 条件下形成，如深层的
火成岩或变质岩中。
化学成分
变质作用
原有岩石在高温高压条件下发 生变质，形成新的硅酸盐矿物 。
共生与演化
硅酸盐矿物与其他矿物共生， 并在地质过程中发生演化，形
成多种变种和亚种。
演化机制
温度变化
随着地壳运动和地质变迁，硅酸盐矿 物所处的温度发生变化，导致矿物的 结晶程度、结构等发生变化。
压力变化
地壳运动引起的压力变化可以促使硅 酸盐矿物发生相变或重新结晶，从而 改变其结构和性质。
常见类别
常见的架状结构硅酸盐矿物包括长石、云母、绿泥石等。
硅酸盐矿物性质
物理性质
硅酸盐矿物通常具有坚硬、耐磨、耐 腐蚀等物理性质，这是因为它们的晶 体结构比较稳定，不易发生化学反应 。
化学性质
硅酸盐矿物在高温和有水存在的条件 下容易发生化学风化和蚀变作用，生 成新的矿物。这是因为它们与水和酸 容易发生反应，释放出硅酸盐离子和 金属离子。
物理性质研究
架状结构硅酸盐矿物具有 丰富的物理性质，如光学 、电学、热学等，可用于 材料科学领域的研究。
生物医学研究
部分架状结构硅酸盐矿物 具有生物活性，可应用于 生物医学领域，如生物材 料、药物载体等。
在文化艺术上的应用
绘画和雕塑材料
01
部分架状结构硅酸盐矿物具有独特的颜色和纹理，可用于绘画
实验3 硅酸盐矿物的晶体结构
实验3 硅酸盐矿物的晶体结构一、实验目的：巩固硅酸盐矿物的晶体结构知识。
二、硅酸盐晶体结构概述硅酸盐晶体按结构中硅氧四面体的连接方式，可以分为岛状、组群状、链状、层状和架状五种。
1. 岛状结构岛状结构硅酸盐晶体中硅氧四面体以孤立形式存在，硅氧四面体之间没有共用的氧。
典型的矿物是镁橄榄石，其结构如图3-1所示。
镁橄榄石（Mg2SiO4）的晶体结构属正交晶系Pbmm空间群，a0=0.476nm，b0=1.021nm，c0=0.598nm，Z=4。
镁橄榄石的结构中O2-近似于六方紧密堆积，Si4+充填在四面体空隙，Mg2+充填于八面体空隙，硅氧四面体之间由Mg2+按镁氧八面体的方式相连。
图3-1 镁橄榄石晶体理想结构图3-2 绿宝石的晶体结构2. 组群状结构组群状结构是指硅氧四面体以两个、三个、四个或六个，通过共用氧连成硅氧四面体群体，群体之间由其它阳离子按一定的配位形式将它们连接在一起。
典型的矿物是绿宝石，其晶体结构如图7-2所示。
绿宝石（Be3Al2[Si6O18]）的晶体结构属于六方晶系P6/mcc空间群，a0=0.921nm，c0=0.917nm，Z=2。
绿宝石的基本结构单元是六个硅氧四面体形成的六节环，六节环之间由Al3+和Be2+相连。
六节环中的四面体有两个氧是共同的，它们与硅氧四面体中的Si4+处于同一高度。
图7-2中示出了八个这样的六节环，上面四个和下面四个错开30 排列，上下叠置的六节环内形成了一个巨大的通道，可以存在一些如K+、Cs+等大的阳离子以及H2O分子。
Al3+的配位数为6，形成Al-O八面体，Be2+的配位数为4，构成Be-O四面体。
3. 链状结构硅氧四面体可以由共用氧离子相连，在一维方向延伸成链状，链与链之间再通过其它阳离子按一定的配位关系连接而形成链状结构。
透辉石（CaMg[Si2O6]）是具有链状结构的硅酸盐矿物之一，其晶体结构属于单斜晶系C2/c空间群，a0=0.9746nm，b0=0.8899nm，c0=0.5250nm， 37’，Z=4。
矿物鉴定：架状硅酸盐矿物亚类
1．概述
➢ 概念：由阳离子与架状 Si-O骨干形成的硅酸盐矿 物。
➢ 内部结构：每个［SiO4］四面体的所有4个角顶都 与毗邻的四面体相联。这时形成的是类似于石英 的架状结构，但石英(SiO2)的架状结构内电性已中 和，不需架状外阳离子。如果要形成架状的硅酸 盐，则必须有一部分Si4+被Al3+代替，产生多余的 负电荷，与架状骨干外的阳离子进行中和。
➢ 主要矿物：
天河石
↑含Rb
透长石—正长石—微斜长石—歪长石 (Na ↑)
特殊形态↓
↓固溶体离溶
冰长石 条纹长石
↓“浮光”效应
月光石
斜长石亚族
➢ 斜长石亚族是由钠长石和钙长石两个端员组份组成的 类质同像系列，即NaAlSi3O8—CaAl2Si2O8，
➢ 本亚族人为地划分成6种：
名称 钠长石 更长石 中长石 拉长石 培长石 钙长石
➢ 具架状骨干硅盐矿物还有霞石族、白榴石族、方 钠石族、日光榴石族和方柱石族等，因为它们与 长石矿物相似，统称为似长石矿物。
➢ 具有下列特点： ①SiO2 含量较低，最高约达碱性长石中SiO2 含量
的2/3。故似长石矿物多是在富碱贫硅的介质中 形成的，一般不与石英共生。 ②相对密度较低，一般在2.3—2.6；硬度较小： 5—6.5；折射率低，一般在1.480—1.541。
➢ 各种沸石结晶形态、物性相差不大。多为纤维状、束状； 常呈无色或白色，因含杂质而染成其它颜色，或因阳离 子交换后，有色素离子的进入而染色。相对密度小(一 般在1.9—2.3)、硬度低(一般为3.5—5.5)、折射率低及 易分解的特点。一般都有一组完全解理。
➢ 天然沸石最早是在玄武岩中发现的。现已知主要 产于未受变质的沉积岩层中，尤其是火山碎屑的 沉积岩层中。在土壤中也有产出。此外也可作为 某些硅酸盐矿物次生产物。
架状结构硅酸盐晶体
Feldspathoid group : Nepheline KNa3[AlSiO4]4 ; Leucite K[AlSi2O6] ; Sodalite Na8[AlSiO4]6Cl2 ; Helvite Mn8[BeSiO4]6S2 ; Hsianghualite Ca3Li2[BeSiO4]3F2 . Scapolite group: Marialite Na4[AlSi3O8]3Cl (Ma) Ma100-80 , Me 0-20 ; Meionite Ca4[Al2Si2O8]3[CO3](Me) Ma20-0 ,Me 80-100 ; Dipyre Ma 80-50 ,Me 20-50 ; Mizzonite Ma 50-20 ,Me 50-80 . Zeolite group : Glinoptilolite (Na,K,Ca)2-3[Al3(Al,Si)2Si13O16].12H2O ; Chabazite (Ca,Na2) [AlSi2O6]2.6H2O ; Analcite Na2[AlSi2O6]2.2H2O ; Stilbite NaCa2[Al5Si13O36].17H2O Laumontite Ca[AlSi2O6]2.4H2O .
架状结构硅酸盐矿物
架状结构硅酸盐矿物为金属元素与架状硅酸络阴离子形成的化 合物。它分布广泛。矿物中阳离子为K、Na、Ca、Ba、Al及Cs、 Rb 、NH4+等，矿物呈等轴状或板状、柱状及针状晶形，具有 颜色浅，硬度高，密度小为特征。主要的矿物是： 缄性长石亚族： 透长石 K[Si3AlO8] ； 正长石 K[Si3AlO8] ； 微斜长石 K[Si3AlO8] ； 天河石 (K,Rb)[Si3AlO8] ; 歪长石 (Na,K)[Si3AlO8] 。 斜长石亚族： 钠长石 Ab100-90 , An0-10 ；更(奥)长石 Ab90-70 ,An10-30； 中长石 Ab70-50 ,An30-50 ；拉长石 Ab50-30 ,An50-70 ； 培长石 Ab30-10 ,An 70-90 ；钙长石 Ab 1cate minerals
架状硅酸盐矿物亚类介绍
02
架状硅酸盐矿物亚类包括多 种矿物，如沸石、硅灰石、 绿泥石等。
架状硅酸盐矿物亚类是硅酸 盐矿物中的一类，具有架状 结构。
架状硅酸盐矿物亚类的特点
结构特点：由硅 氧四面体和氧化 硅四面体组成的 架状结构
化学成分：主要 由硅、氧、氢、 铝、铁等元素组 成
物理性质：硬度 高、熔点高、耐 热性好、化学稳 定性高
架状硅酸盐矿物亚类 介绍
演讲人
目录
01. 架状硅酸盐矿物亚类的定义 02. 架状硅酸盐矿物亚类的鉴定方法 03. 架状硅酸盐矿物亚类的应用
1 架状硅酸盐矿物亚类的定义
架状硅酸盐矿物亚类的概念
01
04
架状硅酸盐矿物亚类的性质 与结构有关，如热稳定性、 吸附性、离子交换性等。
03
架状硅酸盐矿物亚类的结构 主要由硅氧四面体和氧化硅 四面体组成。
热分析：通过热分析方法，如差示扫描量热法 0 3 （DSC）、热重分析法（TGA）等，研究矿物的
热稳定性和热分解行为
光谱分析：利用红外光谱、拉曼光谱、电子探针 04 等方法，分析矿物的化学键合和晶体结构，确定
矿物的种类和成因。
3 架状硅酸盐矿物亚类的应用
工业应用
01
陶瓷工业：用于生产陶瓷制品， 如餐具、瓷砖等
06
解理：观察矿 物的解理，如 无解理、三组
解理等
07
断口：观察矿 物的断口，如 贝壳状、锯齿
状等
08
比重：观察矿 物的比重，如 轻、中等或重
09
磁性：观察矿 物的磁性，如 有磁性、无磁
性等
10
熔点：观察矿 物的熔点，如 低、中等或高
仪器分析
2019
X射线衍射仪： 用于分析矿物的 晶体结构和成分
第九章 含氧盐矿物大类(一)(4)：架状硅酸盐
形态特征: 形态特征:
四面体在不同方向排列的紧密程度不同, 四面体在不同方向排列的紧密程度不同 , 故有板柱状,粒状. 故有板柱状,粒状.
物性特征: 物性特征:
几乎不含过渡型离子,颜色浅; 几乎不含过渡型离子,颜色浅; 玻璃光泽, 玻璃光泽,不依颜色而变化; 发育平行结构键强方向的完全解理; 发育平行结构键强方向的完全解理; 因强健骨干架状分布, 硬度大; 因强健骨干架状分布,故硬度大; 因骨干间空隙大,几乎不含重阳离子,故比 因骨干间空隙大,几乎不含重阳离子,故比 重低;
霞石(Nepheline) 霞石(Nepheline) KNa3[AlSiO4]4
【晶体结构】 六方晶系. 晶体结构】 六方晶系. 形态】 六方柱或厚板状.粒状或致密块状集合体. 【形态】 六方柱或厚板状.粒状或致密块状集合体. 物理性质】无色,白色;透明;玻璃,油脂光泽; 【物理性质】无色,白色;透明;玻璃,油脂光泽;无解 贝壳状断口.性脆.硬度5 相对密度2.55 2.55～ 理;贝壳状断口.性脆.硬度5～6.相对密度2.55～ 2.66. 2.66. 成因产状】 产于富Na 的碱性岩中. 【成因产状】 产于富Na2O缺SiO2的碱性岩中. 鉴定特征】 油脂光泽,无解理——与长石区别 与长石区别. 【鉴定特征】 油脂光泽,无解理——与长石区别. 含染色斑点,易风化—与石英区别. 含染色斑点,易风化—与石英区别.
6.沸石族
二 长石族
1. 化学成分基本组成
——K ——K+, Na+,Ca2+ 的铝硅酸盐,基本组分: 的铝硅酸盐,基本组分: 代号Or; 钾长石 Orthoclase K [Al Si 3O8], 代号Or; Na [Al Si 3O8], 代号Ab; 代号Ab; 钠长石 Albite 代号An; 钙长石 Anorthite Ca [Al2 Si 2O8], 代号An;
架状结构硅酸盐矿物
沸石族
沸石族矿物具有特殊的结构通道， 沸石族矿物具有特殊的结构通道，因而具有巨大的 比表面积、强吸附性、离子交换性， 比表面积、强吸附性、离子交换性，用作离子交换剂和 分子筛。 分子筛。 硬水软化、淡化海水或从海水中提钾；除去废水中的 硬水软化、淡化海水或从海水中提钾； 放射性元素、重金属、磷酸根； 放射性元素、重金属、磷酸根；处理和回收放射性元 处理核废料； 素—处理核废料；土壤改良剂；净化提纯；载体等 处理核废料 土壤改良剂；净化提纯；
斜长石Plagioclase 斜长石
斜长石属于NaAlSi3O8（Ab）-CaAl2Si2O8（An）类质同象 斜长石属于 ） ） 系列的长石矿物的总称，共分为6个矿物种 钠长石、奥长石、 个矿物种： 系列的长石矿物的总称，共分为 个矿物种：钠长石、奥长石、 中长石、拉长石、倍长石和钙长石。 中长石、拉长石、倍长石和钙长石。 晶体属三斜晶系的架状结构硅酸盐矿物，多为柱状或板状， 晶体属三斜晶系的架状结构硅酸盐矿物，多为柱状或板状， 常见聚片双晶，在晶面或解理面上可见细而平行的双晶纹。 常见聚片双晶，在晶面或解理面上可见细而平行的双晶纹。白 至灰白色，有些呈微浅蓝或浅绿色，玻璃光泽，半透明。 至灰白色，有些呈微浅蓝或浅绿色，玻璃光泽，半透明。两组 解理（一组完全、一组中等）相交成86° ，故得名斜长石。 解理（一组完全、一组中等）相交成 °24′，故得名斜长石。 摩氏硬度6-6.5，比重2.6-2.76。 摩氏硬度 ，比重 。 斜长石广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积碎屑岩中。 斜长石广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积碎屑岩中。斜长 石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，色泽美丽者可作宝玉石材料， 石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，色泽美丽者可作宝玉石材料， 如日光石
品种
白独山玉（水白玉, 白独山玉（水白玉 白 玉) 绿独山玉(绿翠 翠玉， 绿翠,翠玉 绿独山玉 绿翠 翠玉， 青玉 紫玉,亮橙 紫独山玉 （紫玉 亮橙 玉） 黄独山玉 杂色玉（墨玉， 杂色玉（墨玉，翠白 菜花玉， 玉， 菜花玉，黑花 五花玉） 玉 五花玉）
实验3硅酸盐矿物的晶体结构
实验3 硅酸盐矿物的晶体结构一、实验目的：巩固硅酸盐矿物的晶体结构知识。
二、硅酸盐晶体结构概述硅酸盐晶体按结构中硅氧四面体的连接方式，可以分为岛状、组群状、链状、层状和架状五种。
1. 岛状结构岛状结构硅酸盐晶体中硅氧四面体以孤立形式存在，硅氧四面体之间没有共用的氧。
典型的矿物是镁橄榄石，其结构如图3-1所示。
镁橄榄石（Mg2SiO4）的晶体结构属正交晶系P bmm空间群，a0=0.476nm，b0=1.021nm，c0=0.598nm，Z=4。
镁橄榄石的结构中O2-近似于六方紧密堆积，Si4+充填在四面体空隙，Mg2+充填于八面体空隙，硅氧四面体之间由Mg2+按镁氧八面体的方式相连。
图3-1 镁橄榄石晶体理想结构图3-2 绿宝石的晶体结构2. 组群状结构组群状结构是指硅氧四面体以两个、三个、四个或六个，通过共用氧连成硅氧四面体群体，群体之间由其它阳离子按一定的配位形式将它们连接在一起。
典型的矿物是绿宝石，其晶体结构如图7-2所示。
绿宝石（Be3Al2[Si6O18]）的晶体结构属于六方晶系P6/mcc空间群，a0=0.921nm，c0=0.917nm，Z=2。
绿宝石的基本结构单元是六个硅氧四面体形成的六节环，六节环之间由Al3+和Be2+相连。
六节环中的四面体有两个氧是共同的，它们与硅氧四面体中的S i4+处于同一高度。
图7-2中示出了八个这样的六节环，上面四个和下面四个错开30 排列，上下叠置的六节环内形成了一个巨大的通道，可以存在一些如K+、Cs+等大的阳离子以及H2O分子。
Al3+的配位数为6，形成Al-O八面体，Be2+的配位数为4，构成Be-O四面体。
3. 链状结构硅氧四面体可以由共用氧离子相连，在一维方向延伸成链状，链与链之间再通过其它阳离子按一定的配位关系连接而形成链状结构。
第四节：第四亚类：架状硅酸盐矿物
立方体 八面体 菱形十二面体
2---八面沸石笼 八面沸石笼 3---立方体笼 立方体笼 4--- 笼 笼 5---六角柱笼 六角柱笼 6--- r笼 笼 7---八角柱笼 八角柱笼
八面沸石 的晶体结构
B笼通过六角柱 笼通过六角柱 笼沿四面体方面 排列而成. 排列而成. ----金刚石结构 金刚石结构
二,晶体结构
架状硅酸盐的结构是晶体中最复杂的结构. 架状硅酸盐的结构是晶体中最复杂的结构. 一般将其视作: 氧四面体→各种多元环 各种多元环→ 一般将其视作:硅(铝)氧四面体 各种多元环 各种笼→架状结构 各种笼 架状结构 1,多元环 , 由硅氧四面体互相连结构成多元环,其形式多 由硅氧四面体互相连结构成多元环, 多元环 种多样. 连线形成的多边形表示. 种多样.用Si--Si连线形成的多边形表示. 连线形成的多边形表示
Or和Ab的类质同象混晶统称为碱性 和 的类质同象混晶统称为 的类质同象混晶统称为碱性 长石亚族( 含量不超过 含量不超过5-10%) 长石亚族(An含量不超过 )
高温: 高温: Or和Ab 和 形成完 全类质 同象系 列 低温: 低温: Or和Ab 和 形成有限 类质同象
Ab和An形成类质同象 和 形成类质同象 系列,构成: 系列,构成:
四,常见矿物 (一)长石族 (feldspar)
长石是一种重要的造岩矿物,它大约占地壳重量的 长石是一种重要的造岩矿物,它大约占地壳重量的50 为其体积的60%. %.长石族矿物广泛产于各种成因类型 %, 为其体积的 %.长石族矿物广泛产于各种成因类型 的岩石中 钾长石(Or) K[AlSi3O8] 钾长石
第四亚类 架状结构硅酸盐亚类矿物
在架状结构硅酸盐亚类的晶体结构中, 在架状结构硅酸盐亚类的晶体结构中, 每个[SiO4]四面体的四个角顶全部与其相邻的 四面体的四个角顶 每个 四面体的四个角顶全部与其相邻的 四个[SiO4]四面体共用,形成类似氧化物中石 四面体共用, 四个 四面体共用 英的Si-O架状结构,由于部分[SiO4] 中的 4+ 架状结构,由于部分 中的Si 英的 架状结构 被Al3+代替,出现了多余的负电荷,由阳离子 代替,出现了多余的负电荷, 进入晶格中进行补偿,从而形成铝硅酸盐. 进入晶格中进行补偿,从而形成铝硅酸盐. 铝硅酸盐
硅酸盐矿物类(四)——架状硅酸盐矿物亚类TECTOSILICATES
形态特征： 四面体在不同方向排列的紧密程度不同，故 有板柱状、粒状。
物性特征：
——几乎不含过渡型离子，颜色浅；
——玻璃光泽，不依颜色而变化；
——发育平行结构密实方向的完全解理；
——因强健骨干架状分布，故硬度大；
——因骨干间空隙大，几乎不含重阳离子， 故比重低；
硅酸盐矿物类(四)——架状硅酸盐 矿物亚类TECTOSILICATES
矿物亚类TECTOSILICATES
完全有序的 钙长石
透长石结 构在 （201） 面的投影
硅酸盐矿物类(四)——架状硅酸盐 矿物亚类TECTOSILICATES
高温透长石
硅酸盐矿物类(四)——架状硅酸盐 矿物亚类TECTOSILICATES
3. 形态物性
• 平行（010）板状，或沿a轴柱状； • 无色、灰白或肉红色，玻璃光泽，透明； • {001}和{010}完全解理，交角近90°，硬度 6－6.5； • 相对密度中偏小（2.5—2.7）。
硅酸盐矿物类(四)——架状硅酸盐 矿物亚类TECTOSILICATES
钠长石
正长石与斜长石肉眼鉴别：
正长石：
1 晶面或解理面可见反光程度不同的两部分(卡斯巴双晶的两单体)。
2 两组解理{001}∧{010}=90° 3 4 产于浅色岩(花岗岩、正长岩等)，常与石英、黑云母等共生。
斜长石：
1 2 两组解理{001}∧{010}=86° 3 4 产于深色岩(辉长岩、橄榄岩等)，常与普通辉石、橄榄岩共生。
硅酸盐矿物类(四)——架状硅酸盐 矿物亚类TECTOSILICATES
似长石(Feldspathoids)
5.碱性长石（Alkali Feldspars）亚族
钾长石K(Potash Feldspar) [Al Si 3O8] ——透长石 Sanidine 高温“Quenched”，单斜晶系； ——正长石 Orthoclase 中温慢速冷却，单斜晶系； ——微斜长石 Microcline 较低温慢速冷却，三斜晶 系； 歪长石 Anorthoclase， Ab67-Ab90 中酸性－碱性火 山岩高温“Quenched” ，三斜晶系 Triclinic
架状结构硅酸盐矿物
Ab和An形成类质同象 系列，构成斜长石 （Or<5-10%），按 Ab分子和An分子含量 比的不同而划分为6个 矿物种：
钠长石 An0-10Ab90-100
架状结构硅酸盐矿物
在本亚类的晶体结构中，每个[SiO4]四面体的四个角顶 全部与其相邻的四个[SiO4]四面体共用，形成类似氧化物石 英中的Si-O架状结构，由于部分四面体中的Si被Al代替，出 现了多余的负电荷，它们要求有阳离子加入进行补偿，从而 形成铝硅酸盐 一、化学成份 架状结构硅酸盐中，阳离子电价低、半径大、配位数高， 主要由K、Na、Ca、Ba等，有时还有Rb、Cs、NH4等。一般不 存在6次配位的Fe、Mg、Mn、Al等。 可有附加阴离子Cl、F、S及H2O。 类质同象主要是K-Na-Ca-Ba。
微斜长石
与正长石相似。常呈条纹结构或文象结构，常 具格子双晶。绿色变种称天河石。
独山玉
岩石名称: 黝帘石化斜长 岩 矿物名称：斜长石，黝帘石， 铬云母，透辉石等 结构构造：隐晶粒状结构， 块状构造 硬度：5. 5-6. 5 相对密度：2. 73-3. 18（2 .90) 折射率：1. 56-1. 70 光泽：玻璃-蜡状光泽 颜色：变化大, 有白, 绿, 紫, 透明度：半透明-不透明 蓝, 黄, 黑等色, 一块玉 韧脆性：韧性较差，脆性较 强
奥长石 An10-30Ab70-90 中长石 An30-50Ab50-70
拉长石 An50-70Ab30-50
培长石 An70-90Ab10-30 钙长石 An90-100An0-10
长石的有序度、三斜度
实验七 硅酸盐矿物大类(二)
滑石 Mg3[Si4O10](OH)2 (Talc)
化学组成: Mg3[Si4O10](OH)2 结构特点:单斜晶系。2:1型三八
面体结构, 不含层间物，结构层 与结构层借微弱的分子键相维系。 晶体形态:偶见假六方或菱形的片状单晶体。通常致密 块状、片状或鳞片状集合体。 物理性质:无色透明或白色，带杂质可呈浅黄、粉红、 浅绿、浅褐等色。硬度1，{001}解理极完全，比重 2.58~2.83, 有滑感，解理薄片具挠性，能耐火。 鉴定特征:低硬度，有滑感，较浅的颜色以及片状形态。
的话，C0值立即增大。 晶体形态: 电子显微镜下呈绒毛状或毛毡状。通常呈土状
或块状集合体。 物理性质: 白色或灰白色，因含杂质而染有黄、浅玫瑰红、
蓝或绿等色；土状者光泽暗淡。硬度１~2。比重2~3。蒙 脱石的阳离子交换能力很强，有强烈的吸附性；还有遇水 强烈膨胀性。 鉴定特征: 加水膨胀性。
26
沸石族矿物
沸石族矿物受热时，有沸腾现象，因而得名。 化学通式为：MxDy[Alx+2Sin-(x+2y)O2n]·mH2O，式中M代
表Na+、K+等一价阳离子；D代表Mg2+、Ca2+、Sr2+、 Ba2+等二价阳离子。式中有部分的Al可被Fe3+所置换。 沸石结构中有许多管道和空腔，水分子则位于此处。化 学式中的水分子数m，一般是n/2<m<n。m的高低反映了 结构中空隙体积与整个结构体积间的关系。沸石水的性 质在某种程度上类似于层状结构硅酸盐矿物中的层间水， 可以因外界环境的改变而改变，既可得，也可失，得或 失对整个结构影响不大。
化学组成: Al4[Si4O10](OH)4 结构特点:三斜晶系。1:1二八面体
架状硅酸盐
架状硅酸盐亚类络阴离子是由硅氧四面体以四个顶点在三维空间无限联结成的硅氧骨架，其中有部分Si4＋被Al3＋(或Be2＋)替代，并与金属阳离子相结合的硅酸盐。
所以，架状硅酸盐必为铝硅酸盐或铍硅酸盐。
2.研究意义？1).三维架状结构是地球上最常见的矿物－超过地壳矿物总数2/3；2).在架状结构硅酸盐中,特征亚结构导致不同的矿物种具有特殊的物理性质.）晶体化学特征:可表示为[AlxSin-xO2n]x-.其中铝代硅不能超过总的一半,即按离子数Al:(Al+Si)一般在1:4－1:2之间.由于Al代Si而产生的负价,每个硅氧四面体平均只有-1/4－-1/2,在硅酸盐各亚类中最低.附加阴离子：结构空隙或孔道常充填F-.Cl-.(OH)-.S2-.[SO4]2-.[CO3]2-等附加阴离子,同时,沸石矿物中的“沸石水”也占据这些孔隙或孔道.阳离子:主要是K＋、Na＋、Ca2＋、Ba2＋等,有时还有Rb＋、Cs＋、NH4＋等,一般不存在六次配位的Fe、Mg、Mn、Al等阳离子.半径大、配位数高、电价低架状硅氧骨干中Al替代Si的数目有限；架状硅氧骨干形成的结构空隙较大；晶体结构四面体在三维空间不同方向上排列的紧密程度不同，从而形成了多种结构类型，这些结构的演变规律为：石英族－长石族－白榴石族、霞石族－沸石族。
2）外观鉴定特征形态：主要取决于各自的结构特点。
当架状中的键力各方向无明显差异时，呈粒状，解理也差；当某方向键力强于或弱于其它方向时，则呈片状、板状或柱状、针状，也会出现相应的解理；本亚类各种常见矿物都是浅色矿物；架状硅氧骨架由每个硅氧四面体的四个角顶，在晶格中形成了一个牢固的整体结构，质点之间结合力较强(强共价键)，所以矿物硬度较高，一般为5－6。
沸石族矿物多因结构中存在“沸石水”，硬度为3.5－5.5；沸石矿物中的“沸石水”也占据结构中的孔隙或孔道，它们的逸出(或重新进入)时不改变矿物的晶体结构，但产生了吸附性、离子交换性等特殊性能。
架状硅酸盐矿物的类型与用途
架状硅酸盐矿物的主要类型与用途架状硅酸盐：具有由一系列[ZO4]四面体以角顶相连成三维无限伸展的架状硅氧骨干的硅酸盐矿物。
除极个别例外，几乎所有架状硅氧骨干中的每个[ZO4]四面体均以其全部的四个角顶与相邻四面体共用而相连接，所有的O2-全为桥氧。
当Z全部为Si4+时，硅氧骨干本身电荷以达平衡，不能再与其他阳离子相键合。
石英族矿物的晶体结构正好就是如此。
因此，从化学组成上石英族矿物（SiO2）归属于氧化物矿物。
但不少人从结构角度把它们归属于架状结构硅酸盐矿物。
为了能有剩余的负电荷再与其他金属阳离子相结合，一般的架状硅氧骨干中均有部分Si4+被Al3+或较少被Be2+、B+3等类质同象替代。
故绝大多数架状结构硅酸盐矿物都是铝硅酸盐。
与骨架相结合的金属阳离子主要是电价低而半径大的K+、Na+、Ca2+、Ba2+等。
架状硅氧骨干中四面体连接的形式多种多样，随矿物而异。
但从其中往往可以分割出某些形式的环、链等次一级的构筑单元。
例如方钠石的硅氧骨架可看成由一系列四元环或六元环再连接而成；长石则可视为由一系列四元环首先连成平行a轴的曲轴状双链，由后者再连接而成架状硅氧骨干。
由于架状硅氧骨干是一个三维的骨架，它在不同方向上的展布一般不如链状和层状硅氧骨干那样具有明显的异向性，因而架状结构硅酸盐矿物常表现出呈近于等轴状的外形，具多方向的解理，双折射率小等特点。
此外，架状硅氧骨干所围成的空隙都较大，与之结合的又主要是大半径的碱和碱土金属离子，因而架状结构硅酸盐矿物还表现出比重小，折射率低，多数呈无色或浅色，多色性和吸收性都不明显。
只有少数具有过渡元素的矿物，往往具有特殊的颜色，多色性、吸收性也较明显，折射率、双折射率和比重也相对偏大。
根据各种矿物性质的不同，架状硅酸盐可以分为石英族、长石族、似长石、绿柱石、堇青石、沸石族。
石英族石英化学成分主要为SiO2。
在自然界中的石英石的主要成份为石英，常含有少量杂质成分，如Al2O3，CaO，MgO等，它有多种类型。
架状结构硅酸盐矿物
硅氧四面体首先形成四方环，环 与环之间连接形成沿a轴延伸的曲 折状的链，链间又通过桥氧相连
完全无序的 透长石
完全有序的 微斜长石
完全有序的 钙长石
三、形态与物性
由于四面体在三维空间不同方向上排列的紧密程度不 同，从而形成多种次类型结构 形态上有柱状、片状、块状等； 某些方向有解理；
具较高的硬度（仅次于岛状结构硅酸盐矿物）
长石的矿物的形态和物性
长石族矿物多呈平形于a轴延伸的长柱状或厚板状 颜色：多为浅色，较常见为灰白色或肉红色 解理：｛010｝和｛001｝解理完全，解理交角等于或近 于90°（在单斜晶系等于90 °，在三斜晶系中则
近于90 °）
硬度：6－6.5 相对密度：较小，2.5-2.7
成因产状 主要用途
主要形成于岩浆作用和变质作用 主要用于玻璃和陶瓷工业，色泽美丽者可作 宝石
一般为浅色（不含Fe2+、Mn2+等色素离子） 相对密度较小，折射率较低（因为结构中存 在较大的空隙
四、常见矿物 1、长石族 (feldspar)
长石是一种重要的造岩矿物，它大约占地壳重量的50 ％， 为其体积的60％。长石族矿物广泛产出于各种成因类 型的岩石中
从化学成分上看：
钾长石(Or) K[AlSi3O8] 钠长石(Ab) Na[AlSi3O8] 钙长石(An) Ca[Al2Si2O8] 钡长石Ba[Aal2Si2O8]
正长石Orthoclase
正长石的化学组成是KAlSi3O8，晶体属单斜晶系的架状结 构硅酸盐矿物。正长石是钾长石的亚稳相变体，钾长石和钠长 石不完全类质同象系列。 短柱状或厚板状晶体，常见卡斯巴双晶、巴温诺双晶和曼尼 巴双晶，集合体为致密块状。肉红或浅黄、浅黄白色，玻璃光 泽，解理面珍珠光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中 等）相交成90°。摩氏硬度6，比重2.56-2.58。900℃以上生 成的无色透明长石称透长石。 正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中， 在钾长片麻岩和花岗混合岩以及长石砂岩和硬砂岩中也有分布。 正长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，也可用于制取钾肥。
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矿物
化学式
关系
分类
鉴别和备注
钾长石 K[AlSi3O8]
长石族
Or 自然界中的长石均由三种组分以不同 的比例组合而成，因K，Na半径相差 正长石亚类（碱性长石亚族）：包括在成分上 大，只有在高温下660以上能任意比 由OrAb组成的各类长石包括钾长石，透长石， 例混合成晶，为类质同象方式，在低 正长石，微斜长石 斜长石亚族：由 温时，只能在一定限度内混溶，呈不 钠长石 Na[AlSi3O8] Ab AbAn组成 钠长石，更长石，中长石，拉长 完全类质关系，而Na，Ca的半径比较 石，培长石，钙长石等。 靠近，能在任何温度下以比例混溶成 晶。温度的变化导致成分的差异。 钙长石 Ca[Al2Si2O8] An
中长石
Na[AlSi3O8]Ab+Ca [Al2Si2O8]An
70-50
30-50
Na[AlSiO4]霞石 为富钠质碱性火成岩中的典型矿物， +2SiO2=Na[AlSi3O8]钠长石 Na3K[Al 灰白色，浅红或浅 与正长石碱性辉石碱性角闪石及锆石 霞石包括钠霞石和钾霞石两种组分，但自然界 K[AlSi2O6]白榴石 霞石族 4Si4O16 蓝灰色等断口油脂 榍石磷灰石等共生，不与石英共生， 中常以钠霞石为主钾不超过1/4，此外还含有 +2SiO2=K[AlSi3O8]钾长石 光泽和贝壳状 受热液易变成沸石，风化变成高岭石 比化学式略多的SiO2 ] 在缺少SiO2，富含碱的高温环 等粘土矿物 境下形成，为SiO2不饱和矿物
Ab
Na[AlSi3O8]Ab+Ca 钠长石 [Al2Si2O8]An 100-90 90-70
牌号（An）NΟ
0-10 10——30
其他分类和性质 火成岩分类的需要：
更长石
Na[AlSi3O8]Ab+Ca [Al2Si2O8]An
斜长石
0-30% 酸性斜长石 30-50% 中性斜长石 50-100% 基性斜 长石 一般为白色，灰白 色，常因蚀变呈淡绿色，有时 也可呈粉红色，透明，白色条 痕，玻璃光泽，硬度大6-
霞石族和白榴石族统称斜长石
浅灰，浅黄白色， 为标准的高温矿物，在富钾的碱性火 白榴石 炉灰色，晶面常暗 山岩中呈斑晶出现。常与霞石，碱性 K[AlSi2O6] 族 辉石共生，不与石英共生。易风化为 淡无光泽 高岭石等粘土矿物。 提炼钾等 1：Na1+和Ca2+，Mg2+，Fe2+浓 度的不同，发生平衡移动，钠 多会置换出钙镁等
沸石族
Na2[Al2Si3O10]· 钠沸石 2H2O
菱沸石
（Ca，Na2）[AlSi2O6]·6H2O
沸石族
Na2[Al2Si3O10]· 钠沸石 2H2O
透长石
高温下形成，并经过骤冷，属于火山 Or+Ab含Ab最高50% 微观解释根据离子的半径和结合电子的能力， 喷发型，AlSi在四面体中分布没有次 达到 在不同的温度压力下，形成的组分不同 序出现的可）
K[AlSi3O8含钠长石分子最高30%，肉红色，白 色，条痕白色，玻璃光泽，产于酸性和碱性火 成岩中，如花岗岩，正长岩及相应的脉岩和火 中等温下形成，AlSi在四面体中分布 肉红色，解理，硬度来识别， Or+Ab含Ab最高30% 成岩中，于斜长石，石英黑云母角闪石霞石共 比较次有序，一半的四面体无铝，一 主要的造岩矿物，用于陶瓷的 正长石 达到 生，变质形成的片麻岩等也常以正长石为主要 半的硅铝1：1出现 瓷釉粉 矿物。风化作用中以碎屑矿物进入砂岩，长石 砂岩，在风化热液作用中很容易转化为白云 母，叶蜡石，高岭石等层状硅酸盐 根据硅铝的有序排列程度可转 变为微斜长石，较大的侵入体 K[AlSi3O8含钠长石分子最高20%，肉红色，白 形成于低温下，1/4的四面体出现铝 和较老的侵入体实际上已经是 Or+Ab含Ab最高20% 色，条痕白色，玻璃光泽，解理夹角不是90石 Ab的含量最低，它的形成跟温度有 微斜长石，其晶体巨大，因含 微斜长石 达到 89度40分，名为斜长石，因形成温度低，主要 关，越高越多 Rb，CS的天河石呈淡绿色，天 形成于花岗伟晶岩中 河石可以完全解理区别绿柱石 和磷灰石
0-30% 酸性斜长石 30-50% 中性斜长石 50-100% 基性斜 长石 一般为白色，灰白 色，常因蚀变呈淡绿色，有时 也可呈粉红色，透明，白色条 痕，玻璃光泽，硬度大6斜长石 Na[AlSi3O8]Ab+Ca 50-30 50-70 拉长石 6.5，解理有夹角。成因：分 [Al2Si2O8]An 架状硅 亚族 布广泛，岩石的酸中基性于斜 酸盐 长石的酸中基性是吻合的，在 区域变质作用中形成的片麻 岩，片岩等岩石中，斜长石也 Na[AlSi3O8]Ab+Ca 30——10 70-90 培长石 常见，作为碎屑矿物也常出现 [Al2Si2O8]An 在砂岩中，酸性斜长石，如钠 斜长石也能在沉积岩的作用中 形成。受热液蚀变后，很容易 变成绿帘石族矿物，绢云母和 Na[AlSi3O8]Ab+Ca 方解石等。在风化作用容易变 10-0 90-100 钙长石 [Al2Si2O8]An 成蒙脱石，高岭石等粘土矿物 。Al代Si多，An的含量多，但 关于长石族的两点补充 易溶解，钠长石抗风化蚀变最 在低温条件下，Or和Ab混晶变的不稳定，分离以两种长石为主的长石，而钠长石含量低，平行以薄片形式附在钾 强，经常在热液中交代其他长 条纹长 长石的100面上，于钾长石形成二长石的连生体，叫条纹石。若钠的含量大，为反条纹石。同理，在斜长石中，也 石形成，但总体在低温和酸性 石 能形成富Ab和An的部分，彼此以微米级薄片镶嵌，在光作用下形成晕色，又叫晕长石，变彩长石或月光石。作工 条件下向层状硅酸盐转化，进 艺石料。 而形成氧化物和氢氧化 长石与石英连生的一种特殊结构，长石形成较大的晶体，石英着大致安一定的方向插在长石晶体中。从长石的断 文象结 面可以看见石英形成的图案象古代人在泥板上刻出的象形文字，头粗尾细如木楔，这就是文象结构。这种集合体 构 叫文象花岗岩，其中长石主要为微斜长石，也可是石正长石和斜长石。