9 含氧硅酸盐矿物
矿物10含氧盐(二)硅酸盐
成因产状：
主要产于接触交代矿床中 （如湘西钨矿）； 也见于高温热液脉中交代
黑钨矿（如赣南钨矿）。
用途：
提炼W的重要矿物原料之一：
1）W 用于冶炼合金钢以制造
高速切削工具、枪管、炮膛、坦克 装甲、火箭喷嘴（新的固体燃料 火焰温度＞3515℃，可源自用掺入 10～15%Ag的W）等；
2）W用于制造灯丝及x射线发生器
（四）成因产状
形成于氧浓度很高的低温环境， 最常见于地表或近地表，有内生 和外生成因：
主要为表生条件下的湖、海相化学
沉积。沉积顺序是：CaMg碳酸盐，
Ca (Ba、Sr) 、Mg、Na、K 的硫酸盐，
氯化物。 其次是金属硫化物的氧化产物 （矾类）。
部分为低温热液成因产于近地表。
（五）分类
重晶石族：重晶石Ba[SO4]、天青石Sr[SO4]、 铅矾Pb[SO4] 石膏族：石膏Ca[SO4]· 2O 2H 硬石膏族：硬石膏Ca[SO4] 胆矾族：胆矾Cu[SO4]· 2O 5H 芒硝族：芒硝Na2[SO4]· 2O 10H 明矾石族：明矾石KAl3[SO4]2(OH)6、 黄钾铁矾KFe3[SO4]2(OH)6 水绿矾族：水绿矾Fe[SO4]· 2O 7H
（2） 对半径不大、极化能力强的
二价铜型离子：Cu2+、Zn2+，常形成 含(OH)-的碱式碳酸盐。如 孔雀石 Cu2[CO3](OH)2 ， 蓝铜矿 Cu3[CO3]2(OH)2 ， 水锌矿 Zn5[CO3]2(OH)6
（3）对一价阳离子，主要为Na+，
往往形成易溶于水的含结晶水
碳酸盐。如苏打 Na2[CO3]· 2O， 10H 水碱 Na2[CO3]· 2O。 有时尚有H+， H 如天然碱 Na3H[CO3]2· 2O。 2H
闪石族矿物
通用的分类法是以W.L.布拉格1930年提出的晶体化学分
类别-含氧盐矿物
根据硅氧络阴离子骨干
中四面体（主要为Si4+， 还可为类质同象替代 Si4+的Al3+、Be2+、 B3+等）的连接形式而 划分为岛状、环状、链 状、层状和架状结构硅 酸盐五类（也有人从岛 状结构硅酸盐中再分出 一类群状结构硅酸盐）。
酸盐矿物。
直闪石还是一种次要的石棉矿物。常呈纤维状、石棉状或放射柱状。
白色到淡绿褐色，含铁高时呈褐色。
玻璃光泽或丝绢光泽。铁和镁能在直闪石的结构中发生变化。
斜方角闪石亚族-直闪石
富含铁的直闪石叫做铁直闪石，当钠出现时则成为钠直闪石。 直闪石通常为超铁镁岩石区域变质的一种产物，它是结晶片岩和片
性主要表现在Ca/Na、Mg/Fe、Al/Fe3+、Al/Si、OH/F等比值的变 化上。
更多有关普通角闪石的内容作者另有专门介绍。
单斜角闪石亚族-钠闪石
钠闪石化学式为 Na2Fe3(2+)Fe2(3+)[Si4O11]2(OH)2，含少量Mg、
Ca、Al等,是富含Na，Fe的碱性角闪石。
钠闪石还有一个呈纤维状的变种，称纤铁钠闪石通常叫蓝石棉 。
钠闪石与花岗岩和正长岩产在一起。
更多有关钠闪石的内容作者另有专门介绍。
单斜角闪石亚族-蓝闪石
化学式为Na2(Mg,Fe)3Al2Si8O22(OH)2 蓝闪石常常分布在蓝闪石片岩中，后者为一种粗粒而致密组织的岩
石，分布在高压低温变质带，它含有斑状变晶的黑色角闪石，岩基 为粉红色，是由细粒的石榴子石、绿帘石及石英所组成。 13%、石英12%、白云母1.5%、绿泥石0.7%、榍石0.6%、及黑硬 绿泥石。
k11-硅酸盐矿物概述
42
1.2.3 Al 的作用
Al在硅酸盐结构中起着特殊的双重作用。
1）Al3+呈六次配位，与O2- 结合成 [AlO6]八面体，存在 于硅氧骨干之外，起联结络阴离子的普通金属阳离子 （如Mg2+、Fe2+……）的作用，形成 铝的硅酸盐。 如高岭石Al4[Si4O10](OH)8，黄玉Al2[SiO4](F， OH)2 2）Al3+呈四次配位，进入硅氧骨干，替代部分的Si4+， 形成[AlO4]四面体，构成铝硅酸盐。 如钾长石K[AlSi3O8] 3）有时，Al可在同一晶体结构中，同时呈四次和六次 配位，形成铝的铝硅酸盐。 如白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2
[SiO4]4-四面体
13
活性氧（非桥氧，端氧）： [SiO4]4-四面体中 与1个Si相联结的O。 惰性氧（桥氧）： [SiO4]4-四面体中 与2个Si相联结的O， 其电荷已中和。
14
1.2.1 硅氧骨干的基本形式
在硅酸盐矿物晶体结构中， [SiO4]4-四面体是基本结构 单元， [SiO4]4-四面体联成各种形式的络阴离子骨干， 因[SiO4]4-的联结方式的不同而异，骨干与骨干之间再借 助其它阳离子互相联接成许多类型的硅酸盐结构。 目前已发现的硅氧骨干有几十种， 常见的基本形式主要有：
40
注意：
① 架状硅氧骨干内，O2-剩余电荷低，且空隙较大，要求 低电价、大半径、高配位数的金属阳离子与之结合。有时 并有附加阴离子和水分子存在。 ② [AlO4]5-不稳定，在硅氧骨干结构中，2个[AlO4]5-不能 直接相连，而必需有 [SiO4]4-的支持，并由[SiO4]4-将其分 隔。故Al替代Si的数量不能超过Si总数的一半；孤立硅氧 骨干中[AlO4]5-四面体难以存在。
煤中的矿物质(硅酸盐矿物和硫酸盐矿物)
煤中的矿物质（硅酸盐矿物和硫酸盐矿物）一、硫酸盐矿物1.重晶石重晶石是含氧盐大类硫酸盐类矿物。
化学组成: BaSO4。
常含Sr、Ca、Pb等，Ba与Sr可以形成完全类质同象。
结构特点:斜方（正交）晶系。
晶体结构中Ba2+处于七个SO42-之间而为它们当中的十二个O2-所包围，故其配位数为12。
而O2-则与一个S6+和三个Ba2+接触。
故其配位数为4。
晶体形态:常以良好的单晶体出现。
一般为平行于{001}的板状或厚板状。
本样品为板条状晶簇。
物理性质:常为无色或白色，有时呈黄、褐、淡红等色，本样品为米黄色，透明，条痕白色，玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。
硬度小于小刀（3~3.5）；性脆；解理平行{001}和{210}完全，平行{010}中等。
比重4.5左右。
鉴定特征：以晶体形态、解理、大比重为特征。
鉴别特征相对密度大、具有三组解理、低的干涉色、光轴角中等偏小是重晶石的鉴别特征。
重晶石与天青石十分相似，但重晶石的干涉色稍高、光轴角较小。
根据重晶石的干涉色低,不难与干涉色高达三级的硬石膏区别。
2.石膏白色，自形长柱状结构，纤维状构造，主要矿物是石膏。
属风化成因，由硫化物氧化的硫酸盐溶液与钙质围岩反应生成。
形成于氧化带中，呈脉状产出。
光性特征：无色、白色,含有氧化铁则呈黄、红、褐等色,薄片中无色。
负低突起,具不明显的糙面。
最高干涉色为一级白--黄白(照片148)，在⊥(010)切面上，对完好的{010}解理缝为平行消光，在(010)切面上则为斜消光,cΛNp=38°。
延性以负为主。
折射率、双折射率、光性方位及光轴角等随温度而变更。
双晶有时可呈聚片式，也常见平行(100)的燕尾式双晶。
二轴晶正光性。
垂直光轴的干涉图能见到强倾斜色散r>1。
随温度的升高,光轴角则减小，加热到90C时,2V=0°。
鉴别特征：与硬石膏的区别是石膏为负低突起，硬石膏为正中突起;石膏的双折射率远远低于硬石膏;硬石膏的假立方形解理(三组解理相互直交)也是二者区别特征之一。
普通地质学常见矿物
硫化物矿物
黄铁矿
黄铁矿的晶形多种多 样，最常见的为立方体、 五角十二面体和八面体， 在立方体晶面上常显有 三组垂直直晶纹。黄铁 矿的颜色为浅铜黄色， 常带有褐色或斑状锖色， 条痕黑色。黄铜矿为金 属 光 泽 ， 硬 度 6~6.5 ， 断口参差状，密度 4.9~5.2。
黄铁矿和石英
黄铜矿
闪锌矿
闪锌矿的颜色有无色、浅黄、 黄褐到综黑都有，并随着含铁 量的增加而加深。含Ge时为 橘红色，含Cd时为蜜黄色， 含Ga时为浅褐色。条痕浅褐 色。
闪锌矿的光泽随含铁量的增加 而坚强，由金刚光泽至半金属 光泽之间变化；晶体透明—半 透明；硬度3.5~4.2；晶体形态 为菱形十二面体，具六组解理； 密度3.9~4；不导电。
普通辉石
晶体短柱状，横 切面为八角形， 集合体常为致密 块状或粒状。普 通辉石的颜色为 黑色或黑褐色， 玻璃光泽，半透 明，硬度5~6， 两组解理近正交， 密度3.2~3.6，
普通角闪石
晶体一般为长柱状， 集合体为纤维状或 粒状。普通角闪石 的颜色为暗绿色— 黑色，玻璃光泽， 硬度5.5~6，两组 解理完全，斜交， 密度3.11~3.42。
矿物、磷酸盐矿物 卤化物矿物
单质（自然元素）类 矿物
自然金
自然金为金黄色，条痕 为光亮的金黄色，随着 银含量的增加，颜色逐 渐发白。强金属光泽， 不透明，硬度（2.5~3）， 密 度 （ 15.6~19.3 ） ， 熔 点 1062℃ 。 无 解 理 ， 导 电和导热良好，具强延 展性。化学性质稳定， 在空气中不氧化，金只 可溶解在王水之中。
石膏的硬度小于指甲
磷灰石
晶体呈六方柱体锥体；集合全多呈粒状、 致密块状或结核状。颜色常为黄绿色、灰 绿色、褐红色、浅紫色。条痕为白色。玻 璃光泽，断口为油质光泽。半透明至透明； 解理不完全；硬度为5；密度为3.18—3.21
硅酸盐矿物捕收剂
硅酸盐矿物捕收剂转载自诚和选矿3.4 硅酸盐矿物捕收剂硅酸盐矿物是由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物，是地球上储量最大、最普遍的矿物，已知的约有548个矿物种，约占矿物种总数的24%，常见的矿物中大约40%是硅酸盐矿物，据估算地壳中大约有90%是硅酸盐矿物[25]。
硅酸盐矿物的化学组成中广泛存在着类质同象替代，除金属阳离子间的替代非常普遍外，经常有Al3+、同时有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+，从而分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物。
有时还可能有(OH)-替代硅酸根中的O2-。
浮选法是处理硅酸盐矿物的主要方法之一，美国浮选的硅酸盐矿物有石英、长石、云母、锂辉石、滑石、高岭土和硅灰石等，因而，捕收剂对硅酸盐矿物的分离与利用具有重要意义。
常用的捕收剂为胺类，经活化的硅酸盐矿物也可用烃基酸类捕收；我国一般采用十二胺、十八胺、混合胺和醚胺，国外一般用酰胺、醚胺、多胺、缩合胺及其盐等。
近年来，胺类阳离子捕收剂的反浮选取得了显著效果，如对弓长岭选厂磁选精矿反浮选脱硅，其浮选指标已达到国际先进水平。
3.4.1 胺(amine)类胺类捕收剂是指分子结构中含有负三价氮原子的一些有机异极性化合物，主要用于捕收有色金属氧化矿，石英、长石、云母等铝硅酸盐和钾盐等。
根据烃基的类型与结构，可将其分为脂肪胺、芳香胺和醚胺等；而根据氨基(-NH2)的数目，则可分为一元胺和二元胺等。
在很多浮选情况下，胺类捕收剂主要以解离后带有疏水基的阳离子起捕收作用，故又称阳离子捕收剂。
一、主要性质胺难溶于水，与盐酸或醋酸作用生成胺盐后易溶于水。
使用时可用盐酸与胺以1:1～1.5:1当量配料，加热水并搅拌溶化后，再用水稀释到1.0%～0.1%的水溶液。
第一胺的盐酸溶液按以下反应式进行解离和水解：RNH2 + HCl=RNH2·HClRNH2·HCl=RNH3+ + Cl-RNH3+= RNH2+ H+矿浆中RNH2·HCl、RNH3+和RNH2的存在与其各自的浓度、pH值有密切关系。
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。
硅酸盐矿物
化学物质
01 形成原因
03 结构 05 成因
目录
02 类型 04 形状
一类由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广，是构成地壳、上地幔的主要矿物， 估计占整个地壳的90%以上；在石陨石和月岩中的含量也很丰富。已知的约有800个矿物种，约占矿物种总数的 1/4。许多硅酸盐矿物如石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石等是重要的非金属矿物原料和材料。
这样的硅氧四面体在结构中可以孤立地存在，彼此间由其他金属阳离子来连接。但硅氧四面体间经常还可通 过共用角顶上的O2-(称为桥氧)而相互连接，从而构成四面体群、环、链、层和架等不同连接形式的所谓硅氧骨 干。硅氧骨干与硅氧骨干之间再借助于其他金属阳离子来连接。
形状
1
岛状
2
环状
3
链状
4
层状
5
架状
具有孤立[SiO4]四面体或由有限的若干个[SiO4]四面体连接而成（但不构成封闭环状）硅氧骨干的硅酸盐矿 物。骨干形式以单个的[SiO4] 4-孤立四面体最为常见。其所有四个角顶上的氧均为活性氧（有部分电价未饱和 的O2-），由它们再与其他金属阳离子(主要是电价中等和偏高而半径中等和偏小的阳离子，如Mg2+、Fe2+、Al3+、 Ti4+、Zr4+等)相结合而组成整个晶格。橄榄石、锆石、石榴子石等均属之。
矿物的硬度、折射率稍偏低，并表现出稍大的异向性。双折射率、多色性和吸收性都有所增强。含水或具有 附加阴离子（OH，F）的岛状硅酸盐矿物的硬度、比重、折射率都有所降低。
总述
具有由有限的若干个[ZO4]四面体以角顶相连而构成封闭环状硅氧骨干的硅酸盐矿物。其硅氧骨干按组成环 的四面体个数而有三元环、四元环、六元环、八元环、九元环和十二元环之分；此外还有双层的四元环和六元环 以及带有分枝的六元环。常见的如绿柱石、堇青石和电气石中的六元环。环与环之间通过活性氧与其他金属阳离 子（主要有Mg2+、Fe2+、Al3+、Mn2+、Ca2+、Na+、K+等）的成键而相互维系。环的中心为较大的空隙，常为 (OH)-、水分子或大半径阳离子所占据。
硅酸盐矿物PPT课件
2、硅氧骨干： [SiO4]四面体以共角顶的方式连接 形成各种形式的硅氧骨干：
•1
第二十一章 含氧盐大类（一）
——硅酸盐类
概述
岛状骨干：包括孤立的[SiO4]，也包括双四面体 [Si2O7]
桥氧
O
Si
[SiO4]
O
Si
[S iO 4]
桥氧：惰性氧，无电价
端氧：活性氧，有一剩余电荷，有电价。
•2
第二十一章 含氧盐大类（一）
但大多数教科书都认为Si-O键为共价键。
•12
第二十一章 含氧盐大类（一）
——硅酸盐类
概述
M-O键：主要是离子键，因为[SiO4]四面体 是一个带负电荷的离子团，骨干外阳离子
M大多是易于失去电子的金属阳离子。
•13
第二十一章 含氧盐大类（一）
——硅酸盐类
概述
5、Si—O 键长、键角，Si—O配位形式：
5、结构紧密度与硅氧骨干的关系？ 6、类质同像的难易度与硅氧骨干的关系？
•24
岛状、环状结构硅酸盐亚类
概述
包括： 单岛状：[SiO4]：锆石、橄榄石、石榴子石、红柱
石-蓝晶石、黄玉、榍石、十字石
双岛状： [Si2O7]：绿帘石
六方(复三方)环状： [SinO3n]：绿柱石、电气石、堇青石
•25
主要矿物简介－－锆石：
干的形状会产生一些影响：
例1：单链硅酸盐中，骨干外是[MgO6]还是 [CaO6]，会使单链产生变形。（图片）
例2：层状硅酸盐中，如果骨干外八面体层与 层状骨干四面体层不匹配，则会使层状骨干 产生波浪状变形。（图片）
•17
辉石单链与硅灰石单链
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叶蛇纹石结构波浪变形 返回
岩浆岩中矿物成分分类
岩浆岩中矿物成分分类
岩浆岩中的矿物可以分为硅酸盐矿物、氧化物矿物和硫化物矿物三大类。
1. 硅酸盐矿物：硅酸盐矿物是岩浆岩中最常见的矿物。
其主要包括石英、长石、云母、角闪石、辉石等。
其中，石英是岩浆岩中最常见的硅酸盐矿物，可以以晶体形式存在，也可以以胶体或微晶形式存在。
2. 氧化物矿物：氧化物矿物主要包括磁铁矿、赤铁矿和铬铁矿等。
这些矿物通常富含铁元素，常常以黑色或红色晶体形式存在。
3. 硫化物矿物：硫化物矿物是由硫与金属元素结合而成的矿物。
在岩浆岩中，常见的硫化物矿物包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。
这些矿物通常以金黄色或黑色晶体形式存在。
除了上述三类主要矿物之外，岩浆岩中还可以含有一些辅助矿物，如钠长石、钾长石、斜长石、方解石、绿泥石等。
这些矿物的分布和含量因岩浆岩的成因、来源和熔融过程的条件等而变化。
硅酸盐化学风化方程式
硅酸盐化学风化方程式硅酸盐化学风化是指地球表面的硅酸盐矿物在环境中受到物理、化学和生物作用的影响，发生变质和溶解的过程。
这个过程是地球化学循环中重要的一环，对地球的岩石圈、大气圈、水圈和生物圈之间的相互作用有着重要的影响。
硅酸盐是一类含有硅（Si）和氧（O）的化合物，其中硅与氧以共价键结合，形成硅氧四面体结构。
硅酸盐矿物是地球上最常见的矿物之一，包括石英、长石、云母等。
这些矿物在地球表面受到风化作用时，会发生一系列化学反应。
硅酸盐矿物的化学风化主要涉及以下几个反应过程：1. 溶解：硅酸盐矿物在水中溶解，形成离子溶液。
例如，石英可以溶解成硅酸离子（SiO4）和溶解在水中的阳离子（如钠离子、钾离子等）。
这个过程是硅酸盐矿物风化的起始阶段。
2. 水解：硅酸盐矿物中的硅氧键可以被水分子断裂，产生硅酸（Si(OH)4）和氢氧根离子（OH-）。
这个过程在碱性条件下尤为显著，例如碳酸盐矿物的碱性土壤中。
3. 离解：硅酸盐矿物中的阳离子可以被酸性环境中的氢离子取代，形成溶解的离子。
例如，含钠的长石在酸性环境中可以被氢离子取代，形成溶解的钠离子和硅酸离子。
4. 氧化还原：硅酸盐矿物中的铁离子可以发生氧化还原反应，形成不同氧化态的铁离子。
这个过程在含有铁的矿物中尤为常见，例如云母中的铁离子可以被氧气氧化成三价铁离子。
以上反应过程可以相互作用，共同促进硅酸盐矿物的风化。
风化作用是一个复杂的过程，受到环境因素（如温度、湿度、氧气浓度等）和矿物本身的性质（如结晶结构、化学成分等）的影响。
不同的硅酸盐矿物在不同的环境下会表现出不同的风化特征。
硅酸盐化学风化在地质学和地貌学中具有重要的意义。
它不仅可以改变地表的地貌形态，如形成洞穴、溶洞、峡谷等地貌景观，还可以释放出溶解的离子和微量元素，对地球生态系统的发展和物质循环起着重要的作用。
此外，硅酸盐化学风化也是矿产资源形成的重要过程之一，例如铝土矿的形成就与长期的硅酸盐风化有关。
矿物的主要类型
矿物的主要类型
矿物是地球上具有一定物理性质和化学成分的天然物质。
根据化学成分和物理性质的不同，可以将矿物分为以下几类：
1. 硅酸盐矿物：主要成分为硅和氧，包括石英、长石、云母等。
这类矿物是地球上最常见的矿物。
2. 硫化物矿物：主要成分为硫和金属，包括黄铁矿、黄铜矿等。
这类矿物常常是金属矿的主要来源。
3. 氧化物矿物：主要成分为氧和金属，包括赤铁矿、磁铁矿等。
这类矿物也是金属矿的重要来源之一。
4. 碳酸盐矿物：主要成分为碳酸盐和金属，包括方解石、菱镁矿等。
这类矿物在建筑和制造业中有很广泛的用途。
5. 硫酸盐矿物：主要成分为硫酸盐和金属，包括石膏、芒硝等。
这类矿物也广泛用于建筑和化工领域。
以上是矿物的主要类型，不同的矿物有不同的用途，对我们的生产和生活有很大的影响。
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硅酸盐矿物风化的难易程度判断
硅酸盐矿物风化的难易程度判断
【原创版】
目录
1.硅酸盐矿物的概念及特点
2.硅酸盐矿物风化的原因
3.硅酸盐矿物风化的难易程度判断
4.最易风化的硅酸盐矿物
5.稳定性矿物的特点及应用
正文
硅酸盐矿物是指由硅酸根离子和金属离子组成的一类矿物，广泛存在于地壳和岩石中。
硅酸盐矿物具有硬度高、熔点低、化学稳定性差等特点，因此在自然界中易发生风化现象。
硅酸盐矿物风化的原因主要是受到水、氧气、二氧化碳等物质的作用，这些物质与硅酸盐矿物发生化学反应，导致矿物的物理和化学性质发生变化。
硅酸盐矿物风化的难易程度取决于其本身的性质，如矿物的结构、成分、硬度、熔点等。
根据硅酸盐矿物风化的难易程度，可以将硅酸盐矿物分为易风化、较易风化和稳定性矿物三类。
易风化的硅酸盐矿物包括黑云母、橄榄石、角闪石等，这些矿物在自然界中易被风化，导致其含量逐渐减少。
较易风化的硅酸盐矿物包括石英和斜长石等，这些矿物在自然界中的分布较广，但其风化速度较易风化的矿物慢。
稳定性矿物是指在自然界中不易被风化的矿物，如石英和斜长石等，这些矿物具有较高的稳定性和耐久性，因此在地质学、矿产学等领域具有重要的应用价值。
综上所述，硅酸盐矿物风化的难易程度取决于矿物的结构、成分、硬度、熔点等性质。
易风化的硅酸盐矿物包括黑云母、橄榄石、角闪石等，
较易风化的硅酸盐矿物包括石英和斜长石等，稳定性矿物包括石英和斜长石等。
硅酸盐矿物
硅酸盐矿物
概述 岛状结构硅酸盐矿物
锆石, 橄榄石, 红柱石, 蓝晶石, 石榴石, 黄晶, 符山石
环状结构硅酸盐矿物
绿柱石, 电气石
链状结构硅酸盐矿物
辉石, 硅灰石, 角闪石
层状结构硅酸盐矿物
蛇纹石, 高岭石, 滑石, 叶腊石, 云母, 绿泥石
架状结构硅酸盐矿物
长石, 霞石, 白榴石, 沸石
干中Al和Si的总数的一半。即Al:Si = 1:1。
结晶学与矿物学
概述
此外, 根据最近研究结果(主要根据透射电镜研究结果)，还发现 一种具有单链、双链、三链和层状络阴离子共同存在同一个晶 体中的特殊结构，属于层链状的混合结构。已发现有几种矿物， 并命名为“云辉闪石(biopyribole)”族。
结晶学与矿物学
概述
链状络阴离子：有单链和双链等。单链中每个硅氧四面体以两 个角顶分别与相邻的柄个硅氧四面体连接成一维无限延伸的连 续链。其络阴离子可以用[Si2O6]n4n-表示。双链相当于两个单链 组合而成，例如角闪石族矿物中的双链，其络阴离子可以用 [Si4O11]n6n-表示。
层状络阴离子：每一硅氧四面体均以三个角顶分别与相邻的三 个硅氧四面体相边接，组成在二维空间内无限延展的层。例如 滑石Mg3[Si4O10](OH)2，其络阴离子可以用[Si4O10]n4n-来表示。
结晶学与矿物学
概述
根据硅氧四面体在结构中的连接方式的不同，可以区分出下列 五种类型的络阴离子，也可以说成是五种骨干。 岛状络阴离子：常见的岛状络阴离子有单个硅氧四面体[SiO4]4或金双属四阳面离体子连[Si接2O。7]6此-等外，, 在还结有构罕中见孤的立形存式在：。一它是们[S彼i3O此10间]8-靠，其它它是 由三个硅氧四面体连接而成的，在铍密黄石(aminoffite)中存在； 另一种是由五个硅氧四面体连接而成的[Si5O16]12-络阴离子, 一个 四面体居中，其四个角顶分别与其余四个硅氧四面体连接，仅 在氯黄晶(zunyite)存在。 环状络阴离子：按环中四面体的数目，可分别称做三联环、六 联环、八联环、九联环和十二联环。环内每一个四面体均以两 个角顶分别与相今的两个四面体连接；环与之间则借助其它金 属[Si阳8O离24]子16-来、维[Si系9O。27]它18-们、分[S别i12用O3[6S]2i43-O表9]示6-、。[Si4O12]8-、[Si6O18]12-、
地球表面岩石富含硅和氧元素
地球表面岩石富含硅和氧元素地球是我们居住的家园，其表面覆盖着各种岩石。
这些岩石的主要组成元素是硅和氧，形成了地壳的基本构成成分。
本文将探讨为什么地球表面的岩石富含硅和氧元素，以及其重要性。
首先，硅和氧是地球地壳中最丰富的元素。
地球地壳的主要成分是硅酸盐矿物，其中包含大量的硅和氧。
硅是地球上第二丰富的元素，仅次于氧。
这两种元素在地壳中的丰度形成了地球表面岩石富含硅和氧元素的基础。
其次，硅和氧元素的富集与地球演化过程密不可分。
在地球形成初期，地球的原始岩石主要包含硅酸盐和氧化物，这些物质在地壳中逐渐积累和富集。
地球表面岩石富含硅和氧元素不仅是地球地质演化的结果，也反映了地球自然科学的发展和进化。
第三，硅和氧元素的组合形成了硅酸盐矿物，是地球表面岩石的基本成分。
硅酸盐矿物包括石英、长石、云母等，它们在构成地壳的矿物中占据了绝大部分。
石英是最常见的硅酸盐矿物，它具有硬度高、稳定性强、化学性质稳定等特点，广泛分布于地球表面的各个岩石中。
长石则是一类典型的硅酸盐矿物，具有丰富的激发光学性质，广泛应用于地质学、矿床勘探和建筑材料等领域。
第四，硅和氧元素在地球生命起源和演化中起着重要作用。
地球表面富含硅和氧元素的岩石为地球上各种生命的诞生提供了重要的基础。
硅是许多生物体中重要的组分，例如某些硅质藻类和海绵动物。
氧是地球上生物体呼吸过程中必需的元素，为生命提供了能量和氧化还原反应的基础。
最后，地球表面岩石富含硅和氧元素对于人类的生存和发展具有重要意义。
硅酸盐矿物广泛应用于建筑、道路、玻璃、陶瓷等工业领域，为人类提供了丰富的资源。
此外，地质学研究中对岩石中硅和氧元素的分析，也为科学家们提供了了解地球演化过程、资源勘探和环境保护等方面的重要线索。
综上所述，地球表面岩石富含硅和氧元素是地质演化和地质科学发展的结果。
硅和氧元素在地质学、生命科学和工业领域发挥着重要的作用。
地球上的硅酸盐矿物为我们提供了丰富的资源，并对人类的生活和科学研究带来了重要影响。
8-9 含氧盐矿物
基本结构层：四面体层，八面体层
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层状结构硅酸盐
四面体层（T）
由Si-O或Al-O四面 体构成。
氧作最紧密堆积， Si或Al处于四面体 空隙内。
[SiO4]
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层状结构硅酸盐
八面体层（O）： 由Al-O(OH)或Mg-O(OH)构成。 氧及氢氧根作最紧密堆积，Al及Mg位于八面 体空隙内。
联结成封闭的环。
根据环中四面体的数目，可分为三方环[Si3O9]6-、
四方环[Si4O12]8-、六方环[Si6O18]12-等。
环还可以重叠起来形成双环，如六方双环
[Si12O30]12-。
其中六方环最为常见，如绿柱石。
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硅酸盐矿物
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硅酸盐矿物
链状硅氧骨干：硅氧四面体通过共用角顶沿一定 方向联结成沿一个方向无限延伸的链，包括单链 和双链等。 单链中每个硅氧四面体以两个角顶分别与相邻的 两个硅氧四面体共用，如辉石中的单链，其络阴 离子可以用[Si2O6]n4n-表示。
两种配位形式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。
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硅酸盐矿物
• 络阴离子内硅-氧之间以共价键为主，结合力较强 劲，生长速度较快，致使硅氧骨干类型对晶体的 形态有明显的控制作用： – 当晶体结构中存在链状硅氧四面体硅氧骨干时 ，晶体沿硅氧四面体链的延伸方向生长速度最 快，晶体往往具有柱状、针状、纤维状结晶习 性； – 当晶体结构中存在层状硅氧骨干时，晶体沿四 面体层延伸方向的生长速度最快，晶体常长成 板状、片状和鳞片状形态。
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含氧盐矿物大类
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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
三、矿物的形态
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 具岛状硅氧骨干的硅酸盐在形态上常呈三向等长粒状； 具环状硅氧骨干的硅酸盐常呈柱状习性，柱状习性往往属六 方或三方晶系，柱的延长方向垂直于环状硅氧骨干的平面；
具链状硅氧骨干的硅酸盐常呈柱状或针状晶体，晶体延长的 方向平行链状硅氧骨干的延长方向；
具层状硅氧骨干的硅酸盐呈板状、片状、甚至鳞片状，延长 方向平行层状硅氧骨干延长的方向； 架状硅氧骨干的硅酸盐其形态决定于架内化学键的分布，可 形成柱状、层状等晶形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、矿物的物理性质
解理
硅酸盐的解理与硅氧骨干的形式有关
具岛状和环状硅氧骨干的硅酸盐一般解理不好
具链状骨干者常平行链延长的方向产生解理 具层状骨干者常平行层面有极完全解理
9 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：
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。
成因产状
主要形成于岩浆作用、伟晶作用和热液作用 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
橄榄石Olivine （Mg,Fe)2［SiO4］
化学通式是R2[SiO4]，晶体属正 交（斜方）晶系的一族岛状结构 硅酸盐矿物的总称。因常呈橄榄 绿色而得名。化学式中的R主要 为二价阳离子镁、铁、锰。其中 偏于富镁的镁铁橄榄石最常见， 一般称为橄榄石。 晶体为短柱状，多呈粒状集合体。随Fe含量增多，可由浅黄 绿色至深绿色，玻璃光泽，透明至半透明。解理中等或不完 全，常具贝壳状断口，性脆。摩氏硬度6-7，比重3.3-4.4。 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
绿柱石Beryl Be3Al2[Si6O18]
绿柱石的化学组成为Be3Al2[Si6O18]，晶体属 六方晶系的环状结构硅酸盐矿物。
晶体常呈六方柱，柱面上有纵纹，集合体有 时呈晶簇或针状，有时可形成伟晶，长可达5 米，重达18吨。多为浅绿色，成分中富含铯 时，呈粉红色，称为玫瑰绿柱石；含铬时， 呈鲜艳的翠绿色，称为祖母；含二价铁时， 呈淡蓝色，称为海蓝宝石；含三价铁时，呈 黄色，称为黄绿宝石。玻璃光泽，解理不完 全。摩氏硬度7.5-8，比重2.6-2.9。
端氧（活性氧） 桥氧（惰性氧） 2、环状硅氧骨干
孤立四面体[SiO4]4两个硅氧四面体共用一个 角顶构成双四面体 [Si2O7]6-
硅氧四面体彼此之间共用两个角顶构成封闭的环状[SinO3n]2n-(n≥ 3)
三方环[Si3O9]6-、四方环[Si4O12]8-及六方环[Si6O18]12-
3、链状硅氧骨干
橄榄石Olivine （Mg,Fe)2［SiO4］
橄榄石Olivine （Mg,Fe)2［SiO4］
石榴子石族 (garnet) A3B2[SiO4]3
镁铝榴石 Mg3Al2[SiO4]3
铝 系
铁铝榴石 Fe3Al2[SiO4]3 锰铝榴石 Mn3Al2[SiO4]3
钙铝榴石 Ca3Al2[SiO4]3
硬度
硅酸盐矿物的硬度与阳离子的电荷、离子半 径以及配位数有关
随着阳离子电荷的增高和半径的减小，硬度逐渐增高； 当阳离子配位数与阴离子半径的比值相符合时，矿物的 硬度就愈大；
对于同一种阳离子来讲，配位素愈低，硬度愈小； 构造中水的存在，常使硬度降低； 硅酸盐矿物的硬度一般比较高，仅次于无水氧化物，但 具有层状骨干的硅酸盐硬度却很小 硅酸盐矿物的硬度大致依 岛状（环状）—架状—链状—层状的顺序降低
成因和产状
硅酸盐矿物在内生、外生和变质作用 中均可生成
在岩浆作用中，随着岩浆分异作用的进行，硅酸盐矿物有 从岛状、链状、层状、架状的顺序由低硅的硅酸盐向高硅 的硅酸盐发展的趋势 在伟晶作用中，除生成长石、石英、云母等常见硅酸盐矿 物外，还有半径过小离子（如Li、Be）或过大离子（如Rb、 Sr）的硅酸盐和含挥发份组分（如B、F）的硅酸盐矿物形 成 在热液作用中，热液和围岩蚀变作用都有可能形成硅酸盐 矿物 接触变质和区域变质作用中有大量硅酸盐矿物形成
钙 系
钙铁榴石 Ca3Fe3+2[SiO4]3 钙铬榴石 Ca3Cr2[SiO4]3
Al2SiO5的同质多象变体
红 柱 石
矽线石
蓝 晶 石
红柱石 Al2[SiO2]O
化学成分为Al2[SiO2]O，晶体属 正交（斜方）晶系的岛状结构硅 酸盐矿物。
通常晶体呈柱状，横断面接近四方形。集合体呈放射状或粒状， 呈放射状的，俗称菊花石。粉红色、红褐色或灰白色，玻璃光 泽，柱面解理中等。摩氏硬度6.5-7.5，比重3.15-3.16。红柱 石在生长过程中俘获部分碳质和粘土矿物，在晶体内部定向排 列，在横断面上呈十字形，俗称空晶石。 红柱石常见于泥质岩和侵入岩的接触变质带中。世界著名 产地有西班牙的安达卢西亚、奥地利的蒂罗尔州、巴西的米纳 斯吉拉斯等。中国北京西山盛产放射状的红柱石。红柱石是高 级的耐火材料，菊花石是美丽的观赏石。
化学通式为NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4，晶体 属三方晶系的一族环状结构硅酸盐矿物的总称。 式中R代表金属阳离子，当R为Mg2+、Fe2+或 （Li++Al3+）时，分别构成镁电气石、黑电气石 和锂电气石三个端员矿物种。 电气石晶体呈近三角形的柱状，两端晶形不同， 柱面具纵纹，常呈柱状、针状、放射状和块状 集合体。颜色多变，富铁者为黑色， 富锂、锰、铯者为玫瑰色或深蓝色，富镁者呈褐色或黄色，富 铬者为深绿色。玻璃光泽，断口松脂光泽，半透明至透明。无 解理。摩氏硬度7-7.5，比重2.98-3.20。有焦电性。 电气石多与气成作用有关，一般产于花岗伟晶岩中，也可 产于交代作用形成的变质岩中。具压电性的晶体可用于无线电 工业，色泽鲜艳者可作宝石，在中国称为碧玺。
岛、环状结构硅酸盐矿物
本亚类既包括了孤立四面体和双四面体硅氧骨干的矿物，也 包括环状硅氧骨干的矿物
化学成分：
阴离子为岛状硅氧骨干[SiO4]4- 和[Si2O7]6-，常见附加阴离子： O2-、(OH)-、Cl-、F阳离子复杂多为小半径高电价的阳离子 ：
Ca、Mg、Fe、Mn、Mg；
Nb、Ta、Zr、Hf、TR、U、Th、Ti； Co、Ni、Cu、Pb、Zn、Be、Ba等
晶体结构
在岛状结构硅酸盐矿物中，络阴离子间不直接相连，而靠 其它阳离子来联系，络阴离子作近似最紧密堆积，结构比 较紧密 硅氧骨干中的[SiO4]四面体一般不被或很少被[AlO4]四面体 替代 硅氧骨干内部以共价键为主，硅氧骨干与其它阳离子之间 以离子键为主
形态与物性
一般具有完好的晶形 多呈无色或浅色，透明至半透明，玻璃光泽或金属光泽 高硬度（一般大于5.5） 相对密度和折射率较大
但若其成分中含有色素离子或混入色素离子杂质，则依据所 含离子种类及量的不同而呈现不同的颜色，如： 架状硅酸盐：该类硅酸盐中的阳离子主要是大半径低电价的 阳离子，如 K+、Na+、Ca2+、Ba2+等，无色或浅色 岛状、环状、链状硅酸盐：该类硅酸盐中的阳离子主要是小 半径高电价的阳离子，如Zr4+、Ti4+，Fe2+，Mg2+， Cr3+等，彩色或深色
绿柱石主要产于花岗伟晶岩中，云英岩及高温热液脉中也有 产出。绿柱石是炼铍的主要矿物原料，色泽美丽者是珍贵的 宝石，如祖母绿、海蓝宝石。
绿柱石Beryl Be3Al2[Si6O18]
绿柱石Beryl Be3Al2[Si6O18]
电气石Elbaite (NaR3Al6[Si6O18](BO3)(OH)4
硅氧四面体彼此之间共用两个角顶 构成一向延伸的单链[Si2O6]4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[Si4O11]6-
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-
5、架状硅氧骨干
当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 架状[SiO2]，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（Si-O4）被铝氧四 面体（Al-O4）所代替，这样才 能出现多余的负电荷，而成为 架状络阴离子，这种络阴离子 可用通式[(AlxSin-x)O2n]x-表示
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