第21章(2) 链层架

M M M M M M
M1
M2
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
3、结构单元层的基 、 本类型： 本类型：
四面体T层八面体 层组 四面体 层八面体O层组 层八面体 合起来形成更大一级 的单位层， 的单位层，并以此周 期性地堆跺起来形成 整个层状结构， 整个层状结构，这种 单位层叫结构单元层， 单位层叫结构单元层， 有两种基本类型： 有两种基本类型： 1:1型（TO型） 型 型 2:1型（TOT型） 型 型
每个矿物的具体特征请在实习课中自己总结。 每个矿物的具体特征请在实习课中自己总结。
硬玉（翡翠） 硬玉（翡翠）
透闪石 角闪石
阳起石 角闪石石棉
链状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类
链状硅酸盐除了辉石、角闪石外，还有： 链状硅酸盐除了辉石、角闪石外，还有： 硅灰石（单链） 硅灰石（单链） 夕线石（双链） 夕线石（双链） 化学组成： Al[AlSiO5] 化学组成：Ca3[Si3O9] 结构： [SiO4]与[AlO4]连接成双链 结构：[SiO4]连接成单链 连接成单链 与 连接成双链 形态：板状、片状、 针状、 形态：板状、片状、纤维状 针状、纤维状 物理性质：白色，玻璃光泽， 白色，青灰色，玻璃光泽， 物理性质：白色，玻璃光泽， 白色，青灰色，玻璃光泽，
Si
O
OH
Al
Mg
K
黑云母
白云母
滑石
叶腊石
高岭石电子显微镜下形态
高岭石
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类 思考题
1、层状硅酸盐中，结构单元层有哪两种基本形式？什么是三 、层状硅酸盐中，结构单元层有哪两种基本形式？ 八面体型？什么是二八面体型？什么是层间域？ 八面体型？什么是二八面体型？什么是层间域？ 2、层间域里有些什么内容？并解释不同内容导致的不同物理 、层间域里有些什么内容？ 性质。 性质。 3、1M－白云母与3T－白云母是什么关系？ 3、1M－白云母与3T－白云母是什么关系？它们是否为同一 矿物种？ 矿物种？ 4、什么是黏土矿物？什么是温石棉？它们的特性与主要工业 、什么是黏土矿物？什么是温石棉？ 应用是什么？ 应用是什么？ 5、高岭石、白云母、滑石、蒙脱石、蛭石的特性与工业应用 、高岭石、白云母、滑石、蒙脱石、 是什么？ 是什么？
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
成因及产状： 成因及产状：
概述
岩浆型、伟晶型、热液型、变质型、 岩浆型、伟晶型、热液型、变质型、沉积型等各种地 质作用。在表生条件下具有极大的稳定性。 质作用。在表生条件下具有极大的稳定性。
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
主要矿物： 主要矿物： TO型： 型
结构： 结构： 辉石族: 辉石族 单链骨干
概述
单链投影为一个 梯形,其中短边 梯形 其中短边 为活性氧,长边 为活性氧 长边 为惰性氧,活性 为惰性氧 活性 氧相对组成M1 氧相对组成 八面体),其 位(八面体 其 八面体 中充填Y阳离子 阳离子; 中充填 阳离子 惰性氧相对组成 M2位,其中充填 位 其中充填 X阳离子。沿链 阳离子。 阳离子 间产生解理 (93°-87°) °
TOTO’型： 型
绿泥石(Mg,Al,Fe) （层间域有 层，即OH组成的八面体层） 层间域有O’层 组成的八面体层） 绿泥石 组成的八面体层 每种矿物具体特征请在实习课上自己总结。 每种矿物具体特征请在实习课上自己总结。
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
概述
K
K
高岭石型
叶腊石型
云母型
绿泥石型
概述
T O T T O
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
概述
K
K
高岭石型
叶腊石型
云母型
绿泥石型
Si
O
OH
Al
Mg
K
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
概述
4、层间域： 、层间域： 结构单元层之间的空隙层叫层间域， 结构单元层之间的空隙层叫层间域，其间可充 填大阳离子（ 水分子、 填大阳离子（K,Na,Ca等）、水分子、有机分 等）、水分子 子等，也可以空着， 子等，也可以空着，决定于层内电荷是否平衡 思考：层内电荷平衡性决定于什么？ （思考：层内电荷平衡性决定于什么？）。 层间域里的内容直接影响层状硅酸盐矿物的硬 解理、弹性、挠性、吸附性、 度、解理、弹性、挠性、吸附性、离子交换性 等。
链状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类
常见辉石命名图: 常见辉石命名图
非辉石族矿物
CaMg[Si2O6] Ca3[Si3O9]
概述
CaFe[Si2O6]
透辉石
次透辉石 普通辉石
钙铁辉石
单斜辉石 斜方辉石
Mg2[Si2O6] Fe2[Si2O6]
顽火辉石
铁辉石
链状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
晶体结构特征： 晶体结构特征：
概述
1、四面体片及八面体片： 、四面体片及八面体片： [SiO4]四面体连接成层，活性氧指向一边，即 四面体连接成层， 四面体连接成层 活性氧指向一边， 形成四面体片， 表示； 形成四面体片，用T表示；两层四面体片的活性 表示 氧相对（活性氧形成的六方环中央有OH），并 ），并 氧相对（活性氧形成的六方环中央有 ）， 位移一定距离以达到最紧密堆积方式排列， 位移一定距离以达到最紧密堆积方式排列，形成 八面体片， 表示。 层也可能是由一层活性 八面体片，用O表示。O层也可能是由一层活性 表示 氧与一层OH组成。 组成。 氧与一层 组成
思考： 思考：为什么 会形成混层矿 物？ 思考： 思考：混层矿 物是规则连生 吗？
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
形态及物理性质： 形态及物理性质：
概述
片状，有时可见假六方片（为什么？）。一组极完全解理， 片状，有时可见假六方片（为什么？）。一组极完全解理，解 一组极完全解理 理片具弹性或挠性（决定于什么？），硬度低 较轻， 硬度低， 理片具弹性或挠性（决定于什么？），硬度低，较轻，玻璃 光泽，珍珠光泽。 光泽，珍珠光泽。 此外，层状硅酸盐矿物还有一些特殊物理性质：吸附性、 此外，层状硅酸盐矿物还有一些特殊物理性质：吸附性、离子 交换性、膨胀性、可塑性、烧结性。 交换性、膨胀性、可塑性、烧结性。具有很大的工业应用价 值。 黏土矿物：粒度小于 的层状硅酸盐矿物。 黏土矿物：粒度小于2um的层状硅酸盐矿物。 的层状硅酸盐矿物 黏土矿物强调粒度小，是因为粒度越小， 黏土矿物强调粒度小，是因为粒度越小，上述物理性质越突 工业应用越好。 出，工业应用越好。 目前，黏土矿物研究在“环境矿物学” 应用矿物学” 目前，黏土矿物研究在“环境矿物学”、“应用矿物学”里一 直是热门。 直是热门。链状构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类
单链) 辉石族 (单链 单链
成分： 成分： XY[T2O6]
概述
角闪石族(双链 角闪石族 双链) 双链
A0~1X2Y5[T8O22](OH)2
X=Na,Ca, Li, Mg,Fe(大阳离子和小阳离子 大阳离子和小阳离子) 大阳离子和小阳离子 Y=Fe,Mg,Al,Cr(小阳离子 小阳离子) 小阳离子 T=Si,Al(硅氧骨干内 硅氧骨干内) 硅氧骨干内 A=K,Na,Ca (大阳离子 可有可无 当有 代替 时,起 大阳离子,可有可无 代替Si时 起 大阳离子 可有可无, 当有Al代替 平衡电价作用) 平衡电价作用
1M多型 多型
2O多型 多型
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
概述
6、混层矿物： 、混层矿物： 不同矿物之间的结构单元层，以相似的两个T 不同矿物之间的结构单元层，以相似的两个 层为基础，可以相互连生在一起， 层为基础，可以相互连生在一起，形成混层矿 物：
云母层 蒙皂石层 云母层 蒙皂石层 云母与蒙皂石1:1混层，形成累托石 混层， 云母与蒙皂石 混层
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
概述
5、多型： 、多型： 结构单元层内，两层相对的T层活性氧要位移 结构单元层内，两层相对的 层活性氧要位移 才能形成最紧密堆积层， 才能形成最紧密堆积层，这个位移矢量可以有 多种选择，使得结构单元层的叠置方式不同， 多种选择，使得结构单元层的叠置方式不同， 形成多型： 形成多型：
T
[SiO4]
OH
O
层状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类
2、三八面体型与二八面体型： 、三八面体型与二八面体型：
概述
八面体片（O层）里面如果充填2价离子（如Mg2+），则可 八面体片（ 层 里面如果充填 价离子（ ），则可 价离子 以全部充满，这时形成的O层结构叫三八面体型 层结构叫三八面体型； 以全部充满，这时形成的 层结构叫三八面体型；如果充 价离子（ ），则不可以全部充满 则不可以全部充满， 填3价离子（如Al3+），则不可以全部充满，只能充填 价离子 2/3的八面体，这时形成的 层结构叫二八面体型。 的八面体， 层结构叫二八面体型。 的八面体 这时形成的O层结构叫二八面体型
链状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类
概述
链状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类
辉石
物理性质： 形态 物理性质： 短柱状
概述
闪石
长柱状， 长柱状，纤维状
解理夹角87°93° 解理夹角124°56° 解理夹角 解理夹角 主要矿物： 主要矿物： 斜 紫苏辉石（MgFe） 紫苏辉石（ 直闪石（ ） 直闪石（MgFe） ） 方 透辉石（ 透闪石－阳起石（ 透辉石（CaMg） ） 透闪石－阳起石（CaMg-CaFe） ） 普通辉石（ 普通角闪石（ 普通辉石（CaMgFe） ） 普通角闪石（CaMgFe） ） 单 硬玉（NaAl） 硬玉（ ） 蓝闪石（NaAl） 蓝闪石（ ） 斜 锂辉石（ 锂辉石（LiAl） ）
有解理， 有解理，硬度较大 有解理， 有解理，硬度大 热接触变质、 热接触变质、区域变质