含氧盐矿物大类
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辉石式 -[Si2O6]-4
硅灰石式 -[Si3O9]-6
蔷薇辉石式 -[Si5O15]-10
双链
硅氧四面体部分共用两个角顶,部分共用三个角顶相互联接构成一向延 伸的双链
角闪石式 [Si4O11]-6
硬硅钙石 [Si4O11]-6
夕线石式 [AlSiO5]-3
4、层状硅氧骨干
硅氧四面体共用三个角顶构成二向延展的平面层状[Si4O10]4-
[Si4O10]4-
Si:O=1:2.5
共价键性
共价键性
60%
50%
[(AlxSin-x)O2n]x- Si:O=1:2
二、晶体结构
硅氧骨干 硅酸盐的基本构造单元中Si和O组成的硅氧四 面体[SiO4]4-,在硅酸盐结构中[SiO4]4-四面体既可以孤立地 被其它阳离子包围起来,也可以彼此以共角顶的方式连结 起来形成各种形式的硅氧骨干与其它阳离子结合, 目前所 发现的硅氧骨干形式已有数十种,主要有5种
1、岛状硅氧骨干
四、Si-O键性
硅酸盐矿物的形态取决于硅氧骨干的型式和阳离子配位多面 体的连接方式,特别是[AlO6]八面体的连结方式 [SiO4]4Si:O=1:4 共价键性 共价键性 共价键性 共价键性 100% 75% 75% 64%
[Si6O18]12- Si:O=1:3 [Si2O6]-4 [Si4O11]-6 Si:O=1:3 Si:O=1:2.75
硅酸盐矿物在自然界分布极为广泛,已知硅酸盐矿物有 600余种 ,约占已知矿物种的1/4,就其质量而言,约占 地壳岩石圈岩质量的85%。 硅酸盐矿物是三大类岩石的主要造岩矿物,同时也是 工业上所需要的多种金属和非金属的矿物资源,此外,还 有不少硅酸盐矿物是珍贵的宝石矿物
一、化学成分
阳离子主要是惰性气体型离子和部分过渡型离子,铜型离子 很少 阴离子主要是由Si和O组成的硅氧骨干(络阴离子),此 外还可出现附加阴离子O2-、OH-、F-、Cl-,以及S2-、 [CO3]2-、[SO4]2-等,还可有水分子的参与
Al可以呈4次配位,代替部分的Si4+进入络阴离子,形成 铝硅酸盐,如钠长石Na[AlSi3O8]
Al可以呈6次配位,存在于硅氧骨干之外,作为阳离子, 形成铝的硅酸盐,如高岭石Al4[Si4O10](OH)8
Al的两种配位形式可以同时存在于同一构造中,形成铝 的铝硅酸盐,如白云母KAl2[AlSi3O8](OH)2 [A1O4]四面体为不稳定的配位形式,在结构中需要由[SiO4]四面
硅酸盐[SiO4]4-、碳酸盐[CO3]2-、硫酸盐[SO4]2-、
磷酸盐[PO4]3-、钒酸盐[VO4]3-、砷酸盐[As5+O4]3-、
硝酸盐[NO3]硼酸盐[B3+O3]3-等
硅酸盐类矿物
硅酸盐 矿物 硅和氧是地壳中分布最广,平均含量最高的元素,其克拉 克值分别为27.72%和46.6%,硅和氧除结合形成SiO2矿物 外,主要构成Si-O络阴离子与其他阳离子结合形成大量的 硅酸盐。
含氧盐矿物大类
含氧盐是各种含氧酸根络阴离子与金属阳离子所组成的 盐类化合物。它们约占已知矿物种数的三分之二,是地壳中 分布最广泛、最常见的一大类矿物。国民经济中许多重要的 矿物原料,特别是非金属矿物材料,如化工、陶瓷、冶金辅 助原科以及许多贵重的宝(玉)石原料,主要是来自含氧盐矿物
根据络阴离子种类的不同,可将含氧盐大类矿物作进 一步分类如下:
单四面体[SiO4]4-
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两个硅氧四面体共用一个 角顶构成双四面体 [Si2O7]6-
2、环状硅氧骨干
硅氧四面体彼此之间共用两个角顶构成封闭的环状 三方环[Si3O9]6-、四方环[Si4O12]8-及六方环[Si6O18]12-
3、链状硅氧骨干
硅氧四面体彼此之间共用两个角顶构成一向延伸的单链
单链
三八面体型
二八面体型
5、架状硅氧骨干
硅氧四面体彼此共 用四个角顶时构成向三 维空间发展的骨架。 但是在硅酸盐中, 这种架状结构并不完全 由硅氧四面体组成,而 必须有一部分硅氧四面 体被铝氧四面体)所代 替,这样才能出现多余 的负电荷,而成为架状 络阴离子, [(AlxSinxx)O2n]
三、Al的作用
体的支持,
只有在具有无限延伸的硅氧骨干(链、层、架)的结构中,Al代Si才有可
能,而在具有架状硅氧骨干的硅酸盐中,Al代Si是必须的。Al代Si的 易难顺序如下、架状、层状、双链和和单链。
在晶体结构,两个[AlO4]不能相连,Al代Si的数目不能超过硅氧骨
干中Al和Si的总数的一半。即Al:Si1:1。