第九章 含氧盐(一)(3)：层状硅酸盐
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《含氧盐大类》课件
详细描述
含氧盐可以根据其酸根阴离子的不同进行分类。例如，以硫酸根离子为酸根离子的盐被称为硫酸盐， 如硫酸钠、硫酸钾等；以硝酸根离子为酸根离子的盐被称为硝酸盐，如硝酸钠、硝酸铵等；以碳酸根 离子为酸根离子的盐被称为碳酸盐，如碳酸钠、碳酸钙等。
含氧盐的性质
总结词
含氧盐具有一些共同的性质，如大多数含氧盐易溶于水，一些含氧盐具有氧化性或还原性，含氧盐还具有一定的 稳定性。
硝酸盐的性质
硝酸盐具有较高的热稳定性，在高温下不易分解。
硝酸盐在酸性条件下可以发生氧化还原反应，生成氮气和水。
硝酸盐的合成方法
通过金属与硝酸反应可以制得硝酸盐。
通过铵盐与硝酸反应也可以制得硝酸盐。
PART 05
其他含氧盐类
其他含氧盐的定义
定义
其他含氧盐是指除了正盐、酸式 盐和碱式盐之外的含氧盐类。
2023-2026
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《含氧盐大类》ppt课 件
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目 录
• 含氧盐的概述 • 碳酸盐类 • 硫酸盐类 • 硝酸盐类 • 其他含氧盐类
PART 01
含氧盐的概述
含氧盐的定义
总结词
含氧盐是指含有氧元素的盐类化合物，通常是由金属阳离子 或铵离子与酸根阴离子通过离子键结合而成。
硫酸盐的合成方法
01
02
03
04
硫酸盐的合成方法主要有复分 解法、直接合成法和氧化还原
法等。
复分解法是利用酸碱中和反应 制备硫酸盐，如用氢氧化钠和
硫酸反应制备硫酸钠。
直接合成法是通过金属与浓硫 酸反应或硫化物与氧气、二氧
化硫反应制备硫酸盐。
氧化还原法是利用氧化剂或还 原剂将低价态的硫化合物氧化 或还原为高价态的硫酸盐。
含氧盐可以根据其酸根阴离子的不同进行分类。例如，以硫酸根离子为酸根离子的盐被称为硫酸盐， 如硫酸钠、硫酸钾等；以硝酸根离子为酸根离子的盐被称为硝酸盐，如硝酸钠、硝酸铵等；以碳酸根 离子为酸根离子的盐被称为碳酸盐，如碳酸钠、碳酸钙等。
含氧盐的性质
总结词
含氧盐具有一些共同的性质，如大多数含氧盐易溶于水，一些含氧盐具有氧化性或还原性，含氧盐还具有一定的 稳定性。
硝酸盐的性质
硝酸盐具有较高的热稳定性，在高温下不易分解。
硝酸盐在酸性条件下可以发生氧化还原反应，生成氮气和水。
硝酸盐的合成方法
通过金属与硝酸反应可以制得硝酸盐。
通过铵盐与硝酸反应也可以制得硝酸盐。
PART 05
其他含氧盐类
其他含氧盐的定义
定义
其他含氧盐是指除了正盐、酸式 盐和碱式盐之外的含氧盐类。
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• 含氧盐的概述 • 碳酸盐类 • 硫酸盐类 • 硝酸盐类 • 其他含氧盐类
PART 01
含氧盐的概述
含氧盐的定义
总结词
含氧盐是指含有氧元素的盐类化合物，通常是由金属阳离子 或铵离子与酸根阴离子通过离子键结合而成。
硫酸盐的合成方法
01
02
03
04
硫酸盐的合成方法主要有复分 解法、直接合成法和氧化还原
法等。
复分解法是利用酸碱中和反应 制备硫酸盐，如用氢氧化钠和
硫酸反应制备硫酸钠。
直接合成法是通过金属与浓硫 酸反应或硫化物与氧气、二氧
化硫反应制备硫酸盐。
氧化还原法是利用氧化剂或还 原剂将低价态的硫化合物氧化 或还原为高价态的硫酸盐。
第九讲 十一章 含氧盐(一)2链层架-2011
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
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M1 M3
M1 M2
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T1 T2
M1 A M2 b0 M3
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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
含氧盐大类—岛状链状硅酸盐亚类矿物的宏观鉴定试验指导
《含氧盐大类（一）—岛状、链状硅酸盐亚类矿物的宏观鉴定》实验指导实验类型：验证实验学时：2实验要求：必修一、预备知识1．硅酸盐矿物的晶体化学特点及其对矿物性质的影响；2．硅酸盐矿物的形态、物理性质及成因产状与用途；3．岛状、链状硅酸盐盐矿物的形态、物理性质及成因产状与用途；4．类质同象及其对矿物性质的影响。
二、目的与要求1．掌握硅酸盐类矿物的晶体化学特点及其对矿物性质的影响；2．掌握常见岛状、链状硅酸盐矿物的晶体化学特点、外观鉴定特征及成因、产状与用途；3．熟悉常见岛状、链状硅酸盐矿物与相似矿物之间的主要区别。
三、实验内容与鉴定方法硅酸盐矿物肉眼鉴定时，条痕色较为次要，主要从晶形及解理、颜色等方面着手，注意相似矿物的对比区别。
岛状、环状硅酸盐矿物一般具有完好的晶形。
物理性质上多呈无色或浅色，透明至半透明，具玻璃光泽或金刚光泽；高的硬度（一般均大于5.5）；相对密度和折射率也都较大。
主要形成于岩浆作用、伟晶作用和热液作用中；在交代蚀变和接触变质、区域变质作用中亦可大量产出；一般不形成于外生作用中。
链状结构硅酸盐矿物中，形态一般均为平行链状骨干的柱状、板状、针状晶形；发育平行链方向的解理；玻璃光泽，含Ca、Mg的颜色浅，含Fe、Mn的颜色深。
多为岩浆岩和变质岩的主要造岩矿物，尤其是辉石族和角闪石族矿物的分布更为广泛。
所用的手标本：橄榄石、石榴子石、红柱石、黄玉、绿帘石、绿柱石、电气石、普通辉石、透辉石、硅灰石、普通角闪石、透闪石、阳起石四、作业与思考题1．手标本上如何区别下列相似矿物：①橄榄石与绿帘石；②蓝晶石与红柱石；③普通角闪石与普通辉石；④透闪石与硅灰石；⑤阳起石与透辉石。
4．为什么红柱石、蓝晶石、绿柱石、电气石呈柱状晶体？5．为什么岛状结构硅酸盐矿物一般硬度较高、密度较大？6．为什么绿柱石硬度高，但密度不大？7．辉石族和角闪石族的浅色和深色矿物，在成分上各有什么特征?8．为什么辉石族和角闪石族的解理夹角不同?形态光学性质解理矿物名称化学式硬度比重其它主要成因类型密切共生矿物鉴定特征单晶体集合体颜色条痕光泽透明度组数程度。
矿物学简明教程（含氧盐）
矿物学简明教程（含氧盐）第四大类含氧盐本章概要1)含氧盐矿物主要类型及其络阴离子基本单位2)硅氧骨干类型、特点；铝的作用及其成因意义；硅酸盐看矿物晶体化学对形态物性的约束。
3)辉石式链、角闪石式链结构；骨干外阳离子与对称；链状结构与解理关系；完全类质同象系列端员矿物成分、物性、成因、产状的渐变。
4)TO(1:1)型、TOT(2:1)型、二八面体型、三八面体型结构；层间域及层间组分对矿物性质的约束；不同结构型代表性矿物；混层矿物。
5)长石族分类、长石双晶、似长石成分与成因、沸石结构特点。
概述含氧盐是金属阳离子和含氧酸根(如硫酸根巧[SO4]2-、碳酸根[CO3]2--等结合而成的化合物。
本大类矿物在自然界分布极广，其种数占已知矿物种数的2/3，而重量则超过地壳总最的4/5，它们不仅是构成三大类岩石的主要矿物，而且也是工业上不可缺少的矿物资源。
根据含氧酸种类不同，本大类分为八类。
（1）硅酸盐类；（2）硼酸盐类；（3）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐类；（4）钨酸盐、钼酸盐类；（5）铬酸盐类；（6）硫酸盐类；（7）碳酸盐类；（8）硝酸盐类。
在含氧盐晶体结构中，含氧酸根呈独立的阴离子团存在，称为络阴离子。
各种络阴离子的形状、半径、电价以及某些化学特性的差別，对矿物的化学成分、物理性质以及成因有决定性的影响（表30）。
一般地讲，络阴离子的负电价越高、其无水正盐的硬度越大，越倾向于高温、内生条件下形成，如橄榄石(Mg,Fe)2SiO 4等硅酸盐;反之,则矿物的硬度越低、溶解度大，倾向于外生低温条件下形成，如硫酸盐、硝酸盐等。
伹是，由于含氧盐类多，成分和构造者都很复杂，同一类矿物的性质和成因会有很大的差异。
参加含氧盐晶格的金属阳离子种类极为广泛。
总的来看，以惰性气体型离子最为重要，其次为部分过渡型离子。
铜型离子较少进入含氧盐。
金属阳离子和络阴离子的组合，往往存在一定规律。
一般说来，阳离子半径大小，电价髙低，与络阴离子的节径和电价是相适应的。
九章节硅酸盐各论分类按结构特点分岛状结构硅酸盐类
B 附加阴离子：多数为（OH）－，有时还可有F－
C 阳离子：主要为S区和P区元素，部分d区元素。
D 部分矿物含有层间水，特别是蒙脱石等粘土矿物。
2.4.3
化学键和结晶结构
硅氧骨干内以共价键性为主，骨干外阳离子与骨干以离子
键性为主。
结构特点：每个[SiO4]四面体以三个桥式氧与相邻的硅氧四面 体联接成层状硅氧骨干。每一层状骨干中所有的 桥式氧位于同一平面上，非桥式氧朝该平面的一 边，从而构成四面体结构层。
地开石及珍珠陶石：单斜晶系，化学式： Ai4[Si4O10](OH)8 具多型性。形态与高岭石基本相同，为六角板状，
或六角柱状或宝塔状。结晶度较高。差热曲线表现
为脱（OH）温度要比高岭石高100oC达700oC左右。 并具复谷性。
蒙脱石：结构属 2：1 突出特点为C轴的可变性，脱除层间 水的温度是100oC---300oC ，在差热曲线上表现为1-2个吸热谷，谷的数目和温度与交换性阳离子有关
2.3.2 化学成分
单链硅氧骨干中，一般很少或不存在Al取代Si的现象；双 链硅氧骨干中，允许Al取代Si，形成铝硅酸盐。
阳离子：除了S、P、d区小半径元素外，S区的低电价、 大半径阳离子Li、Na、K等元素，是某些链状硅酸盐矿物 的重要组成元素。阳离子之间广泛形成类质同象
2.3.3 化学键和结晶 结构
化学成分中：含SiO2 46.5% ，Ai2O3 39.5% H2O 14%
（1） 黏土的矿物组成
黏土中的矿物主要有：
黏土质矿物
硅石质矿物
矾土质矿物
铁质矿物
钙质矿物
镁质矿物
碱类矿物
钛质矿物
含碳物质
（2）黏土的颗粒组成 黏土中各种尺寸的百分含量叫颗粒组成。 测定颗粒组成的方法：筛分法、沉降法、离 心法、显微镜法。
C 阳离子：主要为S区和P区元素，部分d区元素。
D 部分矿物含有层间水，特别是蒙脱石等粘土矿物。
2.4.3
化学键和结晶结构
硅氧骨干内以共价键性为主，骨干外阳离子与骨干以离子
键性为主。
结构特点：每个[SiO4]四面体以三个桥式氧与相邻的硅氧四面 体联接成层状硅氧骨干。每一层状骨干中所有的 桥式氧位于同一平面上，非桥式氧朝该平面的一 边，从而构成四面体结构层。
地开石及珍珠陶石：单斜晶系，化学式： Ai4[Si4O10](OH)8 具多型性。形态与高岭石基本相同，为六角板状，
或六角柱状或宝塔状。结晶度较高。差热曲线表现
为脱（OH）温度要比高岭石高100oC达700oC左右。 并具复谷性。
蒙脱石：结构属 2：1 突出特点为C轴的可变性，脱除层间 水的温度是100oC---300oC ，在差热曲线上表现为1-2个吸热谷，谷的数目和温度与交换性阳离子有关
2.3.2 化学成分
单链硅氧骨干中，一般很少或不存在Al取代Si的现象；双 链硅氧骨干中，允许Al取代Si，形成铝硅酸盐。
阳离子：除了S、P、d区小半径元素外，S区的低电价、 大半径阳离子Li、Na、K等元素，是某些链状硅酸盐矿物 的重要组成元素。阳离子之间广泛形成类质同象
2.3.3 化学键和结晶 结构
化学成分中：含SiO2 46.5% ，Ai2O3 39.5% H2O 14%
（1） 黏土的矿物组成
黏土中的矿物主要有：
黏土质矿物
硅石质矿物
矾土质矿物
铁质矿物
钙质矿物
镁质矿物
碱类矿物
钛质矿物
含碳物质
（2）黏土的颗粒组成 黏土中各种尺寸的百分含量叫颗粒组成。 测定颗粒组成的方法：筛分法、沉降法、离 心法、显微镜法。
个论--含氧盐--硅酸盐2
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。
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。
高岭石（Kaolinite)
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 组极完全解理等特征。
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
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， 成因产状：主要产在岩浆岩和变质岩中，火 镁铁比小于2：1时为黑云母。 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
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。
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。
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;
第九章 含氧盐(一)(3)：层状硅酸盐
(OH)2 OH)
云母
TOT
K
黑云母 金云母 锂云母 滑石
滑石 蒙皂石 蛭石 绿泥石
TOT TOT TOT TOTO TOT O'
无 叶蜡石
Na,Ca,K,Li,(H2O)
蒙脱石 蛭石 绿泥石
Mg,Ca, (H2O) [Mg[Mg-OH6]
复杂
高岭石族 Kaolinite Subgroup
——高岭石,迪凯石, ——高岭石,迪凯石,珍珠陶土 高岭石
云母族 Mica Group
TOT型 层间域有大阳离子K Na等 TOT型,层间域有大阳离子K,Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母亚族(二八面体型) 白云母 黑云母 金云母 锂云母 K{Al2[AlSi3O10](OH)2} K{(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH)2} K{Mg 3[AlSi3O10] (OH)2 } K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](F,OH)2} 黑云母亚族(三八面体型) 黑云母亚族(三八面体型)
依八面体片中阳离子数目: 依八面体片中阳离子数目: 三八面体型结构 二八面体型结构
二 晶体化学
1. 化学组成
阴离子: 阴离子: 络阴离子——[T 络阴离子——[T4O10]4-. 附加阴离子——(OH) 附加阴离子——(OH)-,F-,Cl-,O2-,(H3O)+ 阳离子——惰气型和过渡型 阳离子——惰气型和过渡型 水分子: 少数有H 水分子: 少数有H2O
一 概述
结构单元层类型: 结构单元层类型: 依结构单元层的配置: 依结构单元层的配置: TO型 蛇纹石-高岭石族; TO型(1:1型):蛇纹石-高岭石族; TOT型 滑石-叶蜡石族;云母族;绿泥石族; TOT型(2:1型):滑石-叶蜡石族;云母族;绿泥石族;
第九章 含氧盐(一)(2)：岛、链状硅酸盐
锆石 橄榄石 石榴石 红柱石 蓝晶石 黄玉 十字石 绿帘石 绿柱石 电气石
柱状, 柱状,无,7.5-8 7.5粒状, 6.5粒状,中,6.5-7 粒状, 6.5粒状,无,6.5-7.5 柱状,{110}中,6.5柱状,{110}中,6.5-7.5 板状,{100}完,{010}中 板状,{100}完,{010}中,二硬 柱状,{001}完 柱状,{001}完,8 柱状,{010}中 柱状,{010}中, 7.5 柱状,{001}完 柱状,{001}完,6 柱状, 柱状,无,7-7.5 柱状, 7.5柱状,无,7.5-8
Hale Waihona Puke 橄榄石红柱石族:红柱石, 红柱石族:红柱石,蓝晶石
Al2SiO5三种同质多像变体:
蓝晶石Al 蓝晶石AlⅥAlⅥ[SiO4]O—Al2[SiO4]O; 红柱石Al 红柱石AlⅥAlⅤ[SiO4]O—Al2[SiO4]O; 夕线石Al 夕线石AlⅥ[AlⅣSiO5]— Al[ AlSiO5]. Al[ AlSiO 前二者属本族矿物,夕线石为链状硅酸盐. 前二者属本族矿物,夕线石为链状硅酸盐.
黄玉(黄晶) 黄玉(黄晶)
十字石 (Staurolite) (Staurolite)
FeAl4[SiO4]2O2(OH)2
【晶体结构】 斜方晶系. 晶体结构】 斜方晶系. 【形态】 晶形呈短柱状.穿插双晶. 形态】 【物理性质】 深褐,红褐,黄褐色;玻璃光泽,但变化后 物理性质】 (或不纯净)常显暗淡无光或如土状.解理{010}中等.硬度7.5. 或不纯净)常显暗淡无光或如土状.解理{010}中等.硬度7.5. 相对密度:3.74～3.83. 相对密度:3.74～3.83. 【成因及产状】 主要是区域变质及少数接触变质作用的产物. 成因及产状】 【鉴定特征】 短柱状,横断面为菱形,特别是双晶形状,深 鉴定特征】 短柱状,横断面为菱形,特别是双晶形状,深 褐,红褐色,硬度大,以此可与红柱石区别. 褐,红褐色,硬度大,以此可与红柱石区别.
矿石
鉴定特征：板状晶体，硬度小，近直角相交的完全解理，密度大，遇盐酸不起泡，并以此与相似的方解石相区别。
重晶石主要形成于中低温热液条件下，中国湖南、广西、青海、新疆等地有巨大的重晶石矿脉。重晶石是提取钡的原料，磨成细粉可作钻探用的泥浆加重剂，又可做各种白色颜料、涂料以及橡胶业、造纸业的填充剂和化学药品等。
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。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度2-2.5，比重2.6-2.63。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。
高岭石是组成高岭土的主要矿物，常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、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。
橄榄石是组成上地幔的主要矿物，也是陨石和月岩的主要矿物成分。它作为主要造岩矿物常见于基性和超基性火成岩中。镁橄榄石还可产于镁夕卡岩中。橄榄石受热液作用蚀变变成蛇纹石。透明色美的橄榄石可作宝石。
优质橄榄石的世界著名产地有红海中埃及圣约翰岛、意大利维苏维火山、挪威斯纳鲁姆、德国艾费尔地区、美国的亚利桑那州和新墨西哥州等。中国河北张家口汉诺坝玄武岩包体中也有宝石级的橄榄石。
鉴定特征：菱面体完全解理，硬度不大，加稀盐酸剧烈起泡。
方解石是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。
方解石在冶金பைடு நூலகம்业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。冰洲石是制作偏光棱镜的高级材料。
重晶石主要形成于中低温热液条件下，中国湖南、广西、青海、新疆等地有巨大的重晶石矿脉。重晶石是提取钡的原料，磨成细粉可作钻探用的泥浆加重剂，又可做各种白色颜料、涂料以及橡胶业、造纸业的填充剂和化学药品等。
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。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度2-2.5，比重2.6-2.63。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。
高岭石是组成高岭土的主要矿物，常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、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。
橄榄石是组成上地幔的主要矿物，也是陨石和月岩的主要矿物成分。它作为主要造岩矿物常见于基性和超基性火成岩中。镁橄榄石还可产于镁夕卡岩中。橄榄石受热液作用蚀变变成蛇纹石。透明色美的橄榄石可作宝石。
优质橄榄石的世界著名产地有红海中埃及圣约翰岛、意大利维苏维火山、挪威斯纳鲁姆、德国艾费尔地区、美国的亚利桑那州和新墨西哥州等。中国河北张家口汉诺坝玄武岩包体中也有宝石级的橄榄石。
鉴定特征：菱面体完全解理，硬度不大，加稀盐酸剧烈起泡。
方解石是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。
方解石在冶金பைடு நூலகம்业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。冰洲石是制作偏光棱镜的高级材料。
08-层状硅酸盐
粘土和粘土矿物
粘土：在岩石学的角度是指粘粒(粒径小于2um的颗 粒)含量大于50％，具有粘结性和可塑性的土状岩 石，可以含有任何矿物。
粘土矿物：概念并不十分固定，一般指作为岩石和 土壤中粘粒主体的次生层状硅酸盐矿物和非晶质矿 物。从分类上看，粘土矿物几乎包括了各种结构类 型的层状硅酸盐。
原岩在风化作用中或其后的外生作 用中新形成的矿物，不是原岩破碎 后产生的碎屑矿物。
4.晶体化学特点
阴离子：主要是由硅氧四面体借助于三个桥氧联 结成的沿二维方向无限延展的层状硅氧骨干。
化学式为:
[Si
+
O 1+
3
]nn−
=
[SiO
2
1
]nn−
2
2
或写为[Si4O10]4-表示。n为一个巨大整数。
附加阴离子F-、OH-等，还可以有层间水(充填于层 间域)；
阳离子：以惰性气体型、过渡型为主。主要充 填于八面体片中；
• 双层型结构单元层，又1:1型或TO型：是层状硅 酸盐的一种结构单元层，由一个四面体片(T)和一 个八面体片(O)组成；
{[Si4O10 ](OH )2}6∞−
{
Al4
}12+ ∞
{(OH )6}6∞−
Al4[Si4O10 ](OH )8
• 三层型结构单元层，又2:1型或TOT型：是层状 硅酸盐的另一种结构单元层，是由两个四面体片 (T)夹一个八面体片(O)组成；
镁和铝离子半径及晶体化学性质上的差异，导致滑 石和叶腊石在晶胞大小及物理性质上存在一定的区 别；
2.云母族
X{Y2～3[Z4O10](OH)2}
Z组阳离子：为四面体配位，以Si、Al为主，一般Si:Al=3:1， 少数情况有Fe3+存在； Y组阳离子：为八面体配位，主要是 Al3+、Fe2+、Mg2+，还有Li+ 及少量V3+、Cr3+、Zn2+、Mn2+、Ti4+等； X组阳离子：位于结构单元层之间，以平衡层电荷，主要是大半 径阳离子K+，为12次配位，有时有Na+、Ca2+、Rb+、Cs+等； 附加阴离子：OH-可被F-、Cl-代替，OH-与O2-的理想比值是 2:10。
层状硅酸盐
TO型（1：1型）：例：高岭石Al4[Si4O10](OH)8 TOT型（2：1型）：例：滑石Mg3[Si4O10](OH)2
Si四面体
六方网环
惰性氧
活性氧
二 八 面 体 型 结 构
T层
O层
叶 蜡 石 的 晶 体 结 构
三八面体（a）和二八面体（b）型结构
二 晶体化学
2. 结构单元层 （2）二八面体型和三八面体型 二八面体型：层状结构中结构单元层八面体空隙
三 间层(混层)矿物 mixed layer mineral
——不同层状矿物间的结构单元层 (或晶层) 浮生连生而
成。
——分为规则混层和不规则混层两种类型 .规则混层矿物，
可作为另一矿物种重新命名。 现被国际粘土研究协会(AIPEA)确认的规则混层矿物只有 六种：即 滑皂石、柯绿泥石、滑绿石、累托石，云蒙石、羟硅铝 石。
阴离子： 络阴离子——[T4O10]4-。 附加阴离子——（OH）-、F-、Cl-、O2-、（H3O）+ 阳离子——惰气型和过渡型
水分子： 少数有H2O
二 晶体化学
2. 结构单元层
（1）TOT型和TO型 T：四面体片 Tetrahedral Sheet。-活性氧、惰性氧
O：八面体片 Octohedral Sheet。
一 概述
结构单元层类型： 依结构单元层的配置： TO型（1：1型）：蛇纹石-高岭石族； TOT型（2：1型）：滑石-叶蜡石族；云母族；绿泥石族；
伊利石（水云母）族；埃洛石（叙永石、多水高岭石）族；蒙 脱石-蛭石族。
依八面体片中阳离子数目： 三八面体型结构 二八面体型结构
二 晶体化学
1. 化学组成
同种矿物不同多型之间也可混层连生，但不叫混层矿物。
Si四面体
六方网环
惰性氧
活性氧
二 八 面 体 型 结 构
T层
O层
叶 蜡 石 的 晶 体 结 构
三八面体（a）和二八面体（b）型结构
二 晶体化学
2. 结构单元层 （2）二八面体型和三八面体型 二八面体型：层状结构中结构单元层八面体空隙
三 间层(混层)矿物 mixed layer mineral
——不同层状矿物间的结构单元层 (或晶层) 浮生连生而
成。
——分为规则混层和不规则混层两种类型 .规则混层矿物，
可作为另一矿物种重新命名。 现被国际粘土研究协会(AIPEA)确认的规则混层矿物只有 六种：即 滑皂石、柯绿泥石、滑绿石、累托石，云蒙石、羟硅铝 石。
阴离子： 络阴离子——[T4O10]4-。 附加阴离子——（OH）-、F-、Cl-、O2-、（H3O）+ 阳离子——惰气型和过渡型
水分子： 少数有H2O
二 晶体化学
2. 结构单元层
（1）TOT型和TO型 T：四面体片 Tetrahedral Sheet。-活性氧、惰性氧
O：八面体片 Octohedral Sheet。
一 概述
结构单元层类型： 依结构单元层的配置： TO型（1：1型）：蛇纹石-高岭石族； TOT型（2：1型）：滑石-叶蜡石族；云母族；绿泥石族；
伊利石（水云母）族；埃洛石（叙永石、多水高岭石）族；蒙 脱石-蛭石族。
依八面体片中阳离子数目： 三八面体型结构 二八面体型结构
二 晶体化学
1. 化学组成
同种矿物不同多型之间也可混层连生，但不叫混层矿物。
第九章_含氧盐_一__1_：硅酸盐总论——【矿物学】
AlIV代替Si难易排序：单链、双链、层、架 ，AlIV / Si ≤1∶1
Al—O价键力（或键强）小于Si—O键键强，因此，［AlO4］ 四面体比［SiO4］四面体不稳定，且体积也大于［SiO4］四面体，
4. 化学键性
骨干内Si—O 键: 离子－共价键，键力生成能从岛状到
架状减小，>3000千卡/克分子
（3）相对密度与结构形式和化学成分有关。 ？请自己归纳。（从结构紧密度和含水情况考
虑）。
（四) 亚类的划分
依据：硅氧骨干的型式。 亚类： （1）岛状结构硅酸盐（包括环状结构）； （2）链状结构的硅酸盐； （3）层状结构的硅酸盐； （4）架状结构的硅酸盐。
问：硅氧骨干型式有几种？
（五) 成因产状
（1）岩浆作用。
柱石、电气石。 （3）链状——柱状或针状：辉石、角闪石、硅灰石。
2. 物性 共价及离子晶格的特性
（1）一般为浅色或无色,玻璃、金刚光泽，透明；硬度较高 （仅次于无水氧化物，但层状骨干者很小，为什么？从 层键和层间阳离子性质考虑。）
（2）解理与硅氧骨干形式和［ AlO6］八面体的联结有关: ？请自己归纳。
资源属性：碱金属、Be、B、Zr等金属、非金属（石 棉、滑石、云母、高岭石、沸石）和宝石矿物原料。
（二) 晶体化学
1. 化学组成
络阴离子——[SiO4]4-。 附加阴离子——少数有（OH）—、F — 、Cl — 、O2-、[CO3]2 — 、[SO4]2 — 、[PO4]3 — 水—— H2O、OH —、（H3O）+
第九章 含氧盐矿物大类 Salt with Oxygen
一 含氧盐矿物概述
1. 概念与骨干结构：
含氧酸根的络阴离子团与金属阳离子所组成的盐类化合 物。
Al—O价键力（或键强）小于Si—O键键强，因此，［AlO4］ 四面体比［SiO4］四面体不稳定，且体积也大于［SiO4］四面体，
4. 化学键性
骨干内Si—O 键: 离子－共价键，键力生成能从岛状到
架状减小，>3000千卡/克分子
（3）相对密度与结构形式和化学成分有关。 ？请自己归纳。（从结构紧密度和含水情况考
虑）。
（四) 亚类的划分
依据：硅氧骨干的型式。 亚类： （1）岛状结构硅酸盐（包括环状结构）； （2）链状结构的硅酸盐； （3）层状结构的硅酸盐； （4）架状结构的硅酸盐。
问：硅氧骨干型式有几种？
（五) 成因产状
（1）岩浆作用。
柱石、电气石。 （3）链状——柱状或针状：辉石、角闪石、硅灰石。
2. 物性 共价及离子晶格的特性
（1）一般为浅色或无色,玻璃、金刚光泽，透明；硬度较高 （仅次于无水氧化物，但层状骨干者很小，为什么？从 层键和层间阳离子性质考虑。）
（2）解理与硅氧骨干形式和［ AlO6］八面体的联结有关: ？请自己归纳。
资源属性：碱金属、Be、B、Zr等金属、非金属（石 棉、滑石、云母、高岭石、沸石）和宝石矿物原料。
（二) 晶体化学
1. 化学组成
络阴离子——[SiO4]4-。 附加阴离子——少数有（OH）—、F — 、Cl — 、O2-、[CO3]2 — 、[SO4]2 — 、[PO4]3 — 水—— H2O、OH —、（H3O）+
第九章 含氧盐矿物大类 Salt with Oxygen
一 含氧盐矿物概述
1. 概念与骨干结构：
含氧酸根的络阴离子团与金属阳离子所组成的盐类化合 物。
第九章_含氧盐_一__2_：岛_链状硅酸盐——【矿物学】
｛010｝中等；常见贝壳状断口。硬度6.5～7。相对密度 3.27～4.37 【鉴定特征】 以其特有的橄榄绿色，粒状、解理性差，具贝壳
【主要用途】 镁质耐火材料；宝石原料。
橄榄石
红柱石族：红柱石、蓝晶石
Al2SiO5三种同质多像变体： 蓝晶石AlⅥAlⅥ［SiO4］O—Al2［SiO4］
O； 红柱石AlⅥAlⅤ［SiO4］O—Al2［SiO4］
(3)蓝晶石AlⅥAlⅥ［SiO4］O相对密度最大(3.53～3.65)， 结构最紧密，其氧离子作近似的立方最紧密堆积， AlⅥ形成
红 柱 石
蓝晶石
黄玉(Tapaz) Al2［SiO4］(F,OH)2
【化学组成】 从伟晶岩→云英岩→热液,黄玉的F∶OH从大→小 （3∶1到1∶1） 。
【晶体结构】 【形态】 【物理性质】 无色或微带蓝绿色，黄色，乳白色，黄褐色或红黄
O； 夕线石AlⅥ［AlⅣSiO5］— Al
［ AlSiO5］。
前二者属本族矿物，夕线石为链状硅酸盐。
三种矿物结构上的差异导致了它们形态、 物性的差异:
(1)红柱石为柱状晶体，｛110｝解理发育，其柱体及解理 都平行于［AlO6 AlⅥAlⅤ［SiO4］O ］八面体链；
(2)蓝晶石为板状晶体，最发育的解理是｛100｝，其板状 晶形及解理都平行于［AlO6］八面体链相联所形成的层；
鉴定特征： 以其晶形，大的硬度，金刚光泽为特征。
锆石
石榴石族(Garnet) ：
A3B2［SiO4］3 铁铝榴石系列：(Mg,Fe,Mn)3Al2［SiO4］3
镁铝石榴子石 (Pyrope ) Mg3Al2［SiO4］3 铁铝石榴子石 (Almandite) Fe3Al2 ［SiO4］3 锰铝石榴子石 (Spessartite) Mn3Al2 ［SiO4］3
【主要用途】 镁质耐火材料；宝石原料。
橄榄石
红柱石族：红柱石、蓝晶石
Al2SiO5三种同质多像变体： 蓝晶石AlⅥAlⅥ［SiO4］O—Al2［SiO4］
O； 红柱石AlⅥAlⅤ［SiO4］O—Al2［SiO4］
(3)蓝晶石AlⅥAlⅥ［SiO4］O相对密度最大(3.53～3.65)， 结构最紧密，其氧离子作近似的立方最紧密堆积， AlⅥ形成
红 柱 石
蓝晶石
黄玉(Tapaz) Al2［SiO4］(F,OH)2
【化学组成】 从伟晶岩→云英岩→热液,黄玉的F∶OH从大→小 （3∶1到1∶1） 。
【晶体结构】 【形态】 【物理性质】 无色或微带蓝绿色，黄色，乳白色，黄褐色或红黄
O； 夕线石AlⅥ［AlⅣSiO5］— Al
［ AlSiO5］。
前二者属本族矿物，夕线石为链状硅酸盐。
三种矿物结构上的差异导致了它们形态、 物性的差异:
(1)红柱石为柱状晶体，｛110｝解理发育，其柱体及解理 都平行于［AlO6 AlⅥAlⅤ［SiO4］O ］八面体链；
(2)蓝晶石为板状晶体，最发育的解理是｛100｝，其板状 晶形及解理都平行于［AlO6］八面体链相联所形成的层；
鉴定特征： 以其晶形，大的硬度，金刚光泽为特征。
锆石
石榴石族(Garnet) ：
A3B2［SiO4］3 铁铝榴石系列：(Mg,Fe,Mn)3Al2［SiO4］3
镁铝石榴子石 (Pyrope ) Mg3Al2［SiO4］3 铁铝石榴子石 (Almandite) Fe3Al2 ［SiO4］3 锰铝石榴子石 (Spessartite) Mn3Al2 ［SiO4］3
第九章--高中低温热液脉型矿床
高中低温热液脉型矿床1．侵入岩浆热液矿床中高、中、低温矿床特征及区分标志.高温热液脉型矿床指主成矿温度大于300℃、主要受断裂构造控制的热液矿床。
矿床特点：①T＝600－3000C、P＝2×107－108Pa、h＝4.5－1Km；②矿床与深成岩浆岩关系密切；③矿体产于接触带及其附近；④主要蚀变：云英岩化、钠长石化、钾长石化、电气石化、黄玉化；⑤矿石矿物主要是氧化物和含氧盐类、其次是硫化物：常形成较多富含矿化剂的矿物，如电气石、黄玉、云母等；金属矿物：磁铁矿、磁黄铁矿、锡石、白钨矿、黑钨矿、赤铁矿、辉钼矿、辉铋矿、毒砂、自然金等；非金属矿物：石英、长石、锂云母、角闪石等。
⑥矿石具粗粒结构，带状或对称带状构造；⑦充填方式成矿，受构造裂隙控制；⑧矿种：W,Sn,Be,Nb,Ta等。
中温热液脉型矿床指主成温度大致在300-200℃之间，受断裂构造控制的热液矿床。
矿床特点：①T＝300－2000C，h＝2－0.5Km ；②空间上与中小型、中深或侵入体有关；③矿床多产于外接触带中；④围岩蚀变发育、种类多：Chl化、Ser化、黄铁长英岩化、Si化、RCO3等；⑤矿物组成复杂：自然金、银金矿、硫化物、石英、绿泥石、绢云母、方解石；⑥成矿方式：充填、交代；⑦矿体规模大－中型居多；⑧矿种：热液脉型金矿床、Pb－Zn矿床、多金属矿床等。
低温热液脉型矿床指形成温度低于200℃的各种热液矿床，形成深度大多在2km至地表范围内。
矿体主要受各种断裂系统、角砾岩筒、层间破碎带等构造控制。
矿床特点：①T＝200－500C；P＜107Pa；h＝几百米―0；②无深成岩浆岩出露；③矿体受各种断裂、裂隙控制，形态复杂；④围岩蚀变：高岑土化、明矾石化、硅化、绢云母化碳酸盐化、重晶石化、石膏化等；⑤矿种：辰砂、自然银、自然金、辉锑矿、雄黄、雌黄，其他硫化物等；⑥细粒结构、胶状结构；脉状、条带状、浸染状等构造；矿床规模大、小型为主；⑦成矿方式，充填或交代作用。
硅酸盐
硅酸盐的分类
• • • • • 岛状硅酸盐亚类 环状硅酸盐亚类 链状硅酸盐亚类 层状硅酸盐亚类 架状硅酸盐亚类
在岩浆作用中，随着岩浆分异的发展，硅酸盐矿物 的结晶有依岛、链、层、架的顺序逐渐由低硅的 硅酸盐向高硅的硅酸盐发展的趋势。
铝在硅酸盐中的双重作用
• 作为金属阳离子与硅酸根结合，形成铝的硅酸盐。 铝为六次配位，一般在表生酸性环境下形成。例如 粘土矿物。 • 代替硅进入四面体，形成铝硅酸根，和阳离子结合 成铝硅酸盐。铝为四次配位，一般在高温碱性环境 下形成。如长石。[AlO4]四面体的体积稍大于[SiO4] 四面体，不是一种稳定的配位形式，特别是在温度 低时更不稳定，易于转变为六次配位的形式。 [AlO4]四面体在高温富铝的条件下产生。两个[AlO4] 不能相连，否则电荷将难以平衡，同时将使结构的 不 稳 定 性 增 加 ， 因 此 [AlO4] 四 面 体 之 间 一 定 要 有 [SiO4]四面体隔开。
• 阳离子：主要为惰性气体型离子，其次 为过渡型离子。一般来讲，阳离子的半 径、电价与络阴离子相适应。 • 含氧络阴离子内部以共价键为主，与外 部阳离子则以离子键结合。 • 整个晶体为离子晶格。矿物以透明、白 色条痕、玻璃光泽为主。硬度变化极大。
第一类
硅酸盐
硅酸盐的基本构造单位： 硅氧四面体
硅氧四面体的排列方式
• 层状四面体骨干:硅氧四面体按六方网格状联结 起来形成层状络阴离子[Si4O10]4-.每个四面体以三 个角顶与相邻的四面体相联结。与两个硅相联结 的氧电价饱和，为“惰性”氧或称“桥氧”。而 只与一个硅相联结的氧为“活性氧”或称“端 氧”，活性氧可指向一方也可指向相反的方向。 • 架状四面体骨干:硅氧四面体在三度空间无限联 结，在整个晶体构造中形成一个整体。当一个四 面体中的氧都被公用，已没有负价，则为石英族 矿物结构。如果有一部分Si4+被Al3+代替，出现 多余的负电荷，则可与其它阳离子结合形成硅酸 盐。化学式为[AlxSin-xO2n]X-
层状硅酸盐矿物亚类
由三价阳离子充填
例：高岭石Al4[Si4O10](OH)8
三八面体型：层状结构中结构单元层八面体空隙
由二价阳离子充填
例：滑石Mg3[Si4O10](OH)2
O
阳离子
OH
八面体空隙
与[SiO4]四面体所形成的六方网格相适应的八面体空隙
二 晶体化学
3. 层间域
（1）无层间物——结构单元层电荷平衡时：
Mg, Al ,Fe
蒙脱石 蛭石 绿泥石
Mg,Ca, (H2O) [Mg-OH6]
复杂
高岭石族 Kaolinite Subgroup
——高岭石、迪凯石、珍珠陶土
TO型，二八面体型，层间无阳离子。三斜或单斜晶系。
高岭石(Kaolinite)Al4［Si4O10］(OH)8
多为隐晶质致密块状或土状集合体。 纯者白色，因含杂质可成其他颜色；土状或蜡状光泽。｛001｝ 极完全解理。硬度2.0～3.5。相对密度2.60～2.63。土状块体具粗 糙感，干燥时具吸水性(粘舌)，湿态具可塑性。阳离子交换性能差。 【成因及产状】 酸性介质，风化作用或低温热液交代的产物。
滑石－叶蜡石族
TOT型结构，层间无阳离子。
滑石 Mg3［Si4O10］(OH)2
叶蜡石 Al2［Si4O10］(OH)2
滑石(Talc) Mg3［Si4O10］(OH)2
常呈致密块状。
纯者为白色，含杂质时呈其他浅色。玻璃光泽，解理面 显珍珠光泽晕彩。解理｛001｝极完全；贝壳状断口。硬度1。 相对密度2.58～2.83。有滑腻感。解理片具挠性。
用途与滑石近同。在雕刻工艺和印章制作中，叶蜡石 有悠久历史。
云母族 Mica Group
TOT型，层间域有大阳离子K、Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母 黑云母 金云母 锂云母 K｛Al2［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛(Mg,Fe)3［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛Mg 3［AlSi3O10］ (OH)2 ｝ K｛Li2-xAl1+x［Al2xSi4-2xO10］(F,OH)2｝
例：高岭石Al4[Si4O10](OH)8
三八面体型：层状结构中结构单元层八面体空隙
由二价阳离子充填
例：滑石Mg3[Si4O10](OH)2
O
阳离子
OH
八面体空隙
与[SiO4]四面体所形成的六方网格相适应的八面体空隙
二 晶体化学
3. 层间域
（1）无层间物——结构单元层电荷平衡时：
Mg, Al ,Fe
蒙脱石 蛭石 绿泥石
Mg,Ca, (H2O) [Mg-OH6]
复杂
高岭石族 Kaolinite Subgroup
——高岭石、迪凯石、珍珠陶土
TO型，二八面体型，层间无阳离子。三斜或单斜晶系。
高岭石(Kaolinite)Al4［Si4O10］(OH)8
多为隐晶质致密块状或土状集合体。 纯者白色，因含杂质可成其他颜色；土状或蜡状光泽。｛001｝ 极完全解理。硬度2.0～3.5。相对密度2.60～2.63。土状块体具粗 糙感，干燥时具吸水性(粘舌)，湿态具可塑性。阳离子交换性能差。 【成因及产状】 酸性介质，风化作用或低温热液交代的产物。
滑石－叶蜡石族
TOT型结构，层间无阳离子。
滑石 Mg3［Si4O10］(OH)2
叶蜡石 Al2［Si4O10］(OH)2
滑石(Talc) Mg3［Si4O10］(OH)2
常呈致密块状。
纯者为白色，含杂质时呈其他浅色。玻璃光泽，解理面 显珍珠光泽晕彩。解理｛001｝极完全；贝壳状断口。硬度1。 相对密度2.58～2.83。有滑腻感。解理片具挠性。
用途与滑石近同。在雕刻工艺和印章制作中，叶蜡石 有悠久历史。
云母族 Mica Group
TOT型，层间域有大阳离子K、Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母 黑云母 金云母 锂云母 K｛Al2［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛(Mg,Fe)3［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛Mg 3［AlSi3O10］ (OH)2 ｝ K｛Li2-xAl1+x［Al2xSi4-2xO10］(F,OH)2｝
个论--含氧盐类--硅酸盐1
注解
（关于铝元素的存在状态）
在硅酸盐矿物中，铝有两种不同的存在形式，一种是 铝置换部分硅氧四面体中的硅，形成铝氧四面体，它与硅 氧四面体一起构成络阴离子。由此组成的硅酸盐称为 铝硅 酸盐，另外铝也可以金属阳离子的形式存在，与络阴离子 结合组成铝的硅酸盐。
在硅酸盐构造中，除硅氧骨干外，还常存在一些附加阴 离子，最常见的有（OH）- O2- F-、Cl- [CO3]2- [SO4]2[PO4]3-，这些附加阴离子可以用来平衡电价，充填空隙。
含氧盐类矿物中，由于络阴离子的体积大，只有与半径 较大的阳离子结合时，才能形成稳定的化合物。若阳离子 半径过小，则往往以“水化阳离子”的形式与之结合形成 含水化合物。
根据所含络阴离子团的不同，含氧盐分为下列各 类： 第一类：硅酸盐 第二类：硫酸盐、硼酸盐、磷酸盐、钨酸盐
第三类：碳酸盐
硅酸盐矿物
硅酸盐矿物结构和比重的关系 硅酸盐矿物的比重与其成分和化学结构有关， 具有孤立四面体的矿物可有较大的比重，如锆石 Zr[SiO4]，比重4.4—4.8； 具环状、链状结构的硅酸盐矿物，比重介于上述两类 矿物之间，约为3-3.5。 硅酸盐矿物的硬度一般均较高，大都在5以上。但层 状硅酸盐矿物例外，大部分矿物的硬度小于3，这是由于 结构单位层之间以氢键或较弱的离子键、分子键相联系 的缘故。
硅酸盐矿物成因 硅酸盐矿物可在岩浆、热液、伟晶作用及风化、沉积 和变质作用等所有成矿成岩的地质作用过程中形成。
大部分不含水的硅酸盐矿物主要形成在较高的温度和压
力条件下；
含水的硅酸盐矿物形成时的温度、压力都比较低，甚至 在地表条件下，也能大量形成。 外力地质作用多形成层状硅酸盐矿物。
在岩浆作用过程中，硅酸盐矿物的结晶顺序为先岛状经 链状向层状及架状过渡的趋势。
矿物学简明教程(含氧盐)(参考模板)
第四大类含氧盐本章概要1)含氧盐矿物主要类型及其络阴离子基本单位2)硅氧骨干类型、特点；铝的作用及其成因意义；硅酸盐看矿物晶体化学对形态物性的约束。
3)辉石式链、角闪石式链结构；骨干外阳离子与对称；链状结构与解理关系；完全类质同象系列端员矿物成分、物性、成因、产状的渐变。
4)TO(1:1)型、TOT(2:1)型、二八面体型、三八面体型结构；层间域及层间组分对矿物性质的约束；不同结构型代表性矿物；混层矿物。
5)长石族分类、长石双晶、似长石成分与成因、沸石结构特点。
概述含氧盐是金属阳离子和含氧酸根(如硫酸根巧[SO4]2-、碳酸根[CO3]2--等结合而成的化合物。
本大类矿物在自然界分布极广，其种数占已知矿物种数的2/3，而重量则超过地壳总最的4/5，它们不仅是构成三大类岩石的主要矿物，而且也是工业上不可缺少的矿物资源。
根据含氧酸种类不同，本大类分为八类。
（1）硅酸盐类；（2）硼酸盐类；（3）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐类；（4）钨酸盐、钼酸盐类；（5）铬酸盐类；（6）硫酸盐类；（7）碳酸盐类；（8）硝酸盐类。
在含氧盐晶体结构中，含氧酸根呈独立的阴离子团存在，称为络阴离子。
各种络阴离子的形状、半径、电价以及某些化学特性的差別，对矿物的化学成分、物理性质以及成因有决定性的影响（表30）。
一般地讲，络阴离子的负电价越高、其无水正盐的硬度越大，越倾向于高温、内生条件下形成，如橄榄石(Mg,Fe)2SiO 4等硅酸盐;反之,则矿物的硬度越低、溶解度大，倾向于外生低温条件下形成，如硫酸盐、硝酸盐等。
伹是，由于含氧盐类多，成分和构造者都很复杂，同一类矿物的性质和成因会有很大的差异。
参加含氧盐晶格的金属阳离子种类极为广泛。
总的来看，以惰性气体型离子最为重要，其次为部分过渡型离子。
铜型离子较少进入含氧盐。
金属阳离子和络阴离子的组合，往往存在一定规律。
一般说来，阳离子半径大小，电价髙低，与络阴离子的节径和电价是相 适应的。
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研究方法: 研究方法:
差热分析(测试其脱水温度及相变温度曲线) 差热分析(测试其脱水温度及相变温度曲线),扫描电 观察其细小颗粒形态等) 红外光谱(测试其晶体结构) 镜(观察其细小颗粒形态等),红外光谱(测试其晶体结构).
五 形态,物性 形态,
形态: 形态:
多呈单斜晶系, 多呈单斜晶系, 假六方板,片状或短柱状. 假六方板,片状或短柱状.
云母族 Mica Group
TOT型 层间域有大阳离子K Na等 TOT型,层间域有大阳离子K,Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母亚族(二八面体型) 白云母 黑云母 金云母 锂云母 K{Al2[AlSi3O10](OH)2} K{(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH)2} K{Mg 3[AlSi3O10] (OH)2 } K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](F,OH)2} 黑云母亚族(三八面体型) 黑云母亚族(三八面体型)
TO型 二八面体型,层间无阳离子.三斜或单斜晶系. TO型,二八面体型,层间无阳离子.三斜或单斜晶系.
高岭石(Kaolinite) 高岭石(Kaolinite)Al4[Si4O10](OH)8 (Kaolinite)
多为隐晶质致密块状或土状集合体. 纯者白色,因含杂质可成其他颜色;土状或蜡状光泽.{001} 纯者白色,因含杂质可成其他颜色;土状或蜡状光泽.{001} 极完全解理.硬度2.0～3.5.相对密度2.60～2.63.土状块体具粗 极完全解理.硬度2.0～3.5.相对密度2.60～2.63.土状块体具粗 糙感,干燥时具吸水性 粘舌),湿态具可塑性 阳离子交换性能差. 糙感,干燥时具吸水性(粘舌),湿态具可塑性.阳离子交换性能差. 吸水性( 可塑性. 【成因及产状】 酸性介质,风化作用或低温热液交代的产物. 成因及产状】 酸性介质,风化作用或低温热液交代的产物 风化作用或低温热液交代的产物.
3. 层间域
结构单元层电荷平衡时: (1)无层间物——结构单元层电荷平衡时: 无层间物 例 : 滑 石 Mg3[Si4O10](OH)2 ; ; 高 岭 石 Al4[Si4O10](OH)8 ; 叶 蜡 石 Al2[Si4O10](OH)2 结构单元层电荷不平衡时: (2)有层间物——结构单元层电荷不平衡时: 有层间物 例:黑云母 K{Mg3[AlSi3O10](OH)2}; 白云母 K{Al2[AlSi3O10](OH)2} ; 蒙脱石 Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2[(AlSi)4O10](OH)2} , AlSi) E——Na+,Ca2+ Na
例:高岭石Al4[Si4O10](OH)8 高岭石Al
三八面体型:层状结构中结构单元层八面体空隙 三八面体型:
由二价阳离子充填
例:滑石Mg3[Si4O10](OH)2 滑石Mg
O
阳离子
OH
八面体空隙
与[SiO4]四面体所形成的六方网格相适应的八面体空隙 四面体所形成的六方网格相适应的八面体空隙
二 晶体化学
滑石- 滑石-叶蜡石族
TOT型结构,层间无阳离子. TOT型结构,层间无阳离子. 型结构 滑石 Mg3[Si4O10](OH)2
叶蜡石 Al2[Si4O10](OH)2
滑石(Talc) 滑石(Talc) Mg3[Si4O10](OH)2 (Talc)
常呈致密块状. 常呈致密块状. 纯者为白色,含杂质时呈其他浅色.玻璃光泽, 纯者为白色,含杂质时呈其他浅色.玻璃光泽,解理面 显珍珠光泽晕彩.解理{001}极完全;贝壳状断口.硬度1 显珍珠光泽晕彩.解理{001}极完全;贝壳状断口.硬度1. 相对密度2.58 2.83.有滑腻感.解理片具挠性. 2.58～ 相对密度2.58～2.83.有滑腻感.解理片具挠性. 超基性岩,白云岩水热蚀变产物. 超基性岩,白云岩水热蚀变产物. 与叶蜡石相似.在素瓷板上滴一滴水, 与叶蜡石相似.在素瓷板上滴一滴水,以矿物碎块轻磨 得乳浊液,用石蕊试纸检验,滑石pH约为9 叶蜡石pH约为6 pH约为 pH约为 得乳浊液,用石蕊试纸检验,滑石pH约为9,叶蜡石pH约为6. 用于陶瓷,造纸,涂料,塑料,橡胶,化妆品, 用于陶瓷,造纸,涂料,塑料,橡胶,化妆品,高频电 瓷绝缘材料;滑润剂,镁质化肥等. 瓷绝缘材料;滑润剂,镁质化肥等.
(3)层间域的重要意义
——吸附性 吸附性 ——阳离子交换性 阳离子交换性 ——膨胀性 膨胀性
三 八 面
层间域
型 性 结 构
TOT型
滑 石 的 晶 体 结 构
二 晶体化学
4. 化学键性
结构单元层内:共价键和离子键; 结构单元层内:共价键和离子键; 结构单元层间:分子键, 结构单元层间:分子键,氢键
间层(混层) 三 间层(混层)矿物 mixed layer mineral
——不同层状矿物间的结构单元层(或晶层) 浮生连生而 不同层状矿物间的结构单元层(或晶层)
成.
——分为规则混层和不规则混层两种类型.规则混层矿物, 分为规则混层和不规则混层两种类型.规则混层矿物,
可作为另一矿物种重新命名. 可作为另一矿物种重新命名. 现被国际粘土研究协会(AIPEA) 现被国际粘土研究协会(AIPEA)确认的规则混层矿物只有 (AIPEA)确认的规则混层矿物只有 六种: 六种:即 滑皂石,柯绿泥石,滑绿石,累托石,云蒙石, 滑皂石,柯绿泥石,滑绿石,累托石,云蒙石,羟硅铝 石.
叶蜡石(Pyrophyllite) 叶蜡石(Pyrophyllite)Al2[Si4O10](OH)2 (Pyrophyllite)
常呈叶片状,鳞片状或隐晶质致密块体, 常呈叶片状,鳞片状或隐晶质致密块体,有时呈放射 叶片状集合体. 叶片状集合体. 白色,浅绿,浅黄或淡灰色;玻璃光泽, 白色,浅绿,浅黄或淡灰色;玻璃光泽,致密块状者 呈油脂光泽,解理面呈珍珠光泽.解理{001}极完全; 呈油脂光泽,解理面呈珍珠光泽.解理{001}极完全; 隐晶质致密块体具贝壳状断口.硬度1 1.5. 隐晶质致密块体具贝壳状断口.硬度1～1.5.相对密度 2.65～2.90.有滑感,解理片具挠性. 2.65～2.90.有滑感,解理片具挠性. 酸性喷出岩或结晶片岩经热液变质而成. 酸性喷出岩或结晶片岩经热液变质而成. 用途与滑石近同.在雕刻工艺和印章制作中, 用途与滑石近同.在雕刻工艺和印章制作中,叶蜡石 有悠久历史. 有悠久历史.
蛇纹石族 Serpentine Subgroup
TO型 三八面体型.主要为单斜晶系.层间无物 TO型,三八面体型.主要为单斜晶系.层间无物. 层间无物. 蛇纹石() 蛇纹石()Mg6[Si4O10](OH)8 () 通常呈致密块状.纤维状者称蛇纹石石棉,亦称温石棉. 通常呈致密块状.纤维状者称蛇纹石石棉,亦称温石棉. 深绿,黑绿,黄绿等各种色调的绿色,并常呈青,绿斑驳如 蛇皮.铁的代入使颜色加深,密度增大.油脂或蜡状光泽,纤维 状者呈丝绢光泽.硬度2.5～3.5.相对密度2.2～3.6.除纤维状 状者呈丝绢光泽.硬度2.5～3.5.相对密度2.2～3.6.除纤维状 者外,解理{001}完全. 者外,解理{001}完全. 超基性岩或白云岩经热液交代而成
同种矿物不同多型之间也可混层连生,但不叫混层矿物. 同种矿物不同多型之间也可混层连生,但不叫混层矿物.
四 粘土矿物
Clay Mineral
粒度小于2μm;层状硅酸盐. 粒度小于2μm;层状硅酸盐. 特性: 特性:
吸附性,离子交换性,吸水膨胀性,加热膨胀性, 吸附性,离子交换性,吸水膨胀性,加热膨胀性, 可 塑性,烧结性. 塑性,烧结性. 结构越无序,缺陷越多,颗粒越细,活性越好. 结构越无序,缺陷越多,颗粒越细,活性越好.
(OH)2 OH)
云母
TOT
K
黑云母 金云母 锂云母 滑石
滑石 蒙皂石 蛭石 绿泥石
TOT TOT TOT TOTO TOT O'
无 叶蜡石
Na,Ca,K,Li,(H2O)
蒙脱石 蛭石 绿泥石
Mg,Ca, (H2O) [Mg[Mg-OH6]
复杂
高岭石族 Kaolinite Subgroup
——高岭石,迪凯石, ——高岭石,迪凯石,珍珠陶土 高岭石
依八面体片中阳离子数目: 依八面体片中阳离子数目: 三八面体型结构 二八面体型结构
二 晶体化学
1. 化学组成
阴离子: 阴离子: 络阴离子——[T 络阴离子——[T4O10]4-. 附加阴离子——(OH) 附加阴离子——(OH)-,F-,Cl-,O2-,(H3O)+ 阳离子——惰气型和过渡型 阳离子——惰气型和过渡型 水分子: 少数有H 水分子: 少数有H2O
第九章 含氧盐矿物大类 Salt with Oxygen 硅酸盐矿物类(三) 硅酸盐矿物类(
——层状硅酸盐矿物亚类 层状硅酸盐矿物亚类 PHYLLOSILICATES
一 概述
结构: Si-O骨干共用三个角顶构成六方网层(SHEETS),与骨 共用三个角顶构成六方网层( 结构: Si- 骨干共用三个角顶构成六方网层 SHEETS) 干外阳离子互相联系组成结构层. 干外阳离子互相联系组成结构层. 成分: 成分: 出现附加阴离子(OH) 出现附加阴离子(OH)-,F-,Cl-; Si- 骨干中可有Al 代替Si Si, Si-O骨干中可有AlIV代替Si,AlIV / Si ≤1:3. 形态:平行结构层的片状 短柱状. 形态:平行结构层的片状,短柱状. 片状, 物性: 物性: 发育平行结构层的极完全解理 发育平行结构层的极完全解理; 平行结构层的极完全解理; 依阳离子由惰气型向过渡型转变,颜色由浅而深; 依阳离子由惰气型向过渡型转变,颜色由浅而深; 玻璃光泽,不依颜色而变化. 玻璃光泽,不依颜色而变化.
5. 多型
例:云母——1M; 2O; 2M1;2M2; 3T; 6H 云母 1
在TOT结构单元层内两T层的活性氧位移1/3a0矢量成最紧密堆积,形成 O层,这一矢量的方向在不同的单元层中可以相对旋转0°或60°的整数倍 (60°,120°,180°,240°,300°),从而形成云母不同的多型变体.