架状和层状硅酸盐矿物
架状硅酸盐矿物
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
硅酸盐晶体结构
ڻ以SiO2为例讨论，SiO2分
为三类晶型（石英、鳞石 英、方石英）七种变体。
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（1）α-方石英结构
立方晶系，Fd3m 空间群， a=0.705nm，Si4+在立方 晶胞中的配置与金刚石 构造中的相同，而 O2-位于每两个 Si4+之间， Si4+、O2-均作面心立方排 列。
结构式Mg6[Si4O10]（OH）
8
结构组成：相当于在高 岭石结构中，用Mg2+取 代Al3+，为保持电价平
衡，需用3个Mg2+取代2
个Al3+
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4、叶腊石类 (属三层结构) 主要有叶腊石、蒙脱石、 滑石。
叶腊石
构成：将高岭石的双层结
构再加上一层[SiO4]四面
体层。
成分：Al2O3· 4SiO2· 2O H
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3）四面体不相连，八面体共棱相连。
4）Si-O形成[SiO4]四面体，弧立存在，由
[MgO6]连接起来。 5）Si-O→[SiO4]，Mg-O→[MgO6]
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（2)
结构特点
1）各[SiO4]4- 是单独存在的，其顶角相互地朝上朝下。 ２）各[SiO4]4-四面体只通过O-Mg-O键连接一起。
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（2）叶蛇纹石 又称岫玉， 形成于镁质碳酸岩的变质大 理石中，全国最大的蛇纹石 玉矿在辽宁省岫岩县哈达碑 镇瓦沟，岫岩玉以绿色为主， 还有红、黄、白、青、蓝、 紫色和墨绿、淡黄、乳白色。 可谓七彩斑斓，五光十色。 硬度一般介于3.5至5之间。
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
硅酸盐晶体结构
长石族 结构特点:
长石的结构中的四个面体[TO4]（T代表Si或Al）相互共顶，形成一个四联环。四联环与四联
环又相互共用角顶，连接成曲轴状的链，平行于a轴伸展，链与链之间，又以桥氧相接，形成 整个三维的骨架。
主要
种: K[AlSi3O8]
透长石 Sanidine 正长石 Orthoclase 微斜长石 Microcline 斜长石 (钠长石_奥长石_中长石_拉长石_培长石_钙长石)
PS：翡翠的A货、B货和C货的含意
层状结构硅酸盐
滑石
化学组成:
Talc Mg3[Si4O10](OH)2
晶体形态:偶见假六方或菱形的片状单晶体。
物理性质:无色透明或白色，硬度1，{001}解理完全，比重2.58~2.83, 能耐
火。
鉴定特征:低硬度，有滑感，较浅的颜色以及片状形态。
架状结构硅酸盐
层状结构硅酸盐
翡翠（jadeite）， 也称翡翠玉、翠玉、缅甸玉，是 玉的一种。 翡翠的正确定义是以硬玉矿物为主的辉石类矿物组 成的纤维状集合体。但是翡翠并不等于硬玉。翡翠 是在地质作用下形成的达到玉级的石质多晶集合体， 主要由硬玉或硬玉及钠质（钠铬辉石）、钠钙质辉 石（绿辉石）组成，可含有角闪石、长石、铬铁矿、 褐铁矿等。
参考文献： 高等无机结构化学 麦松威，周公度，李伟基 北京大学出版社 第二版 化学中的多面体 周公度 北京大学出版社 结构和物性 周公度 高等教育出版社 第三版 维基百科
感谢聆听
3、链状硅氧骨干
硅氧四面体彼此之间共用两个角顶构成延伸 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-
硅酸盐晶体结构
(3) 层状硅酸盐 layered silicates
9
二、硅酸盐矿物的分类
2、根据Si-O四面体在空间的连接情况
(4) 架状硅酸盐 network silicates
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三、硅酸盐的结构
1、岛状硅酸盐 Island silicates (limited Si-O group) (1) 单一硅氧团（孤立有限硅氧团）
举例：
• 能“爆米花”的矿物和岩石
• 能吸水膨胀的膨润土
20
4、骨架状硅酸盐 Network silicates
(1). 硅石 silica（石英） SiO2 硅氧四面体在空间组成的三维网 络状结构
方石英结构特征：
• FCC点阵，Si4＋排成金刚石结构， O2－位于<111>方向上 的一对Si4＋之间，形成桥氧； Si4＋位于O2－的四面体间隙， O2－四面体在空间通过桥氧相连，形成三维网络结构 • 所有的氧均为桥氧
13
(2) 含成对的硅氧团
• = O/Si＝3.5
• 硅钙石 Ca3(Si2O7)，即3CaO· 2SiO2，正交晶系
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(3) 含环状硅氧团
• 三节环：(Si3O9)6－ • 四节环：(Si4O12)8－
• 六节环：(Si6O18)12－
= O/Si＝3
代表性矿物：
绿柱石 Be3Al2[Si6O18] 堇青石 cordierite 2MgO· 2O3· 2Al 5SiO2
15
2、链状硅酸盐 Chained silicates
由大量的[SiO4]4－共顶连接而成的一维结构
(1) 单链：结构单元[SiO3]2－, = O/Si＝3
硅酸盐
求助编辑百科名片
实物图
所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广，是构成多数岩石（如花岗岩）和土壤的主要成分。
目录
硅酸盐(silicate)简介
化学性质
常见化合物
岩石矿物中硅酸盐的系统分析方法展开
由上1可以看出,在微波小火条件下,消解2min以上,氧化钙含量已在允差范围之内,符合测定要求。
[1]
硅酸盐
它们大多数熔点高，化学性质稳定，是硅酸盐工业的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。
编辑本段
化学性质
化学上，指由硅和氧组成的化合物(SixOy)，有时亦包括一种或多种金属或氢元素。从概念上可以说硅酸盐是硅，氧和金属组成的化合物的总称。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐。能与酸反应生成硅酸固体。
硅酸盐(silicate)简介
化学性质
常见化合物
岩石矿物中硅酸盐的系统分析方法展开
编辑本段
硅酸盐(silicate)简介
由于其结构上的特点，种类繁多（硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体；在这种四面体内，硅原子占据中心，四个氧原子占据四角。这些四面体，依着四面体，依着不同的配合，形成了各类的硅酸盐）。
a.首先对水泥熟料标样或普通硅酸盐水泥标样的消解:称取0.1000g已于105～110℃烘过两个小时的水泥熟料标样或是普通硅酸盐水泥标样,放入400mL的烧杯之中,加入20～30mL的蒸馏水与3～4mL体积配合比为1:1的盐酸溶液中对样品进行溶解,盖上表面皿,放入微波炉加热消解,取出,冷却至室温,定容于100mL的容量瓶之中,待用。
简要说明硅酸盐的几种结构单元的主要特点
简要说明硅酸盐的几种结构单元的主要特点下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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。
硅酸盐晶体结构(无机材料科学)
双四面体
三元环
四元环
六元环
5
(3) 链状 单链 ：[SiO4]彼此共用两个顶点， 在一维方向上连结成无限的长链， 每一四面体仍有2个活性氧，借 此与存在于链间的金属离子相连， Si/O=1:3； 双链 ：双链是由两个单链通过共 用氧平行连接而成，或者看成是 单链通过一个镜面反映而得。 Si/O=4:11
1266硅酸盐矿物的晶体结构一岛状结构镁橄榄石mg2sio4或2mgosio2二组群状结构绿宝石be3al2si6o18或3beoal2o36sio2三连状结构透辉石camgsi2o6的结构caomgo2sio2四层状结构层状结构矿物的特点1高岭石结构al2o3?2sio2?2h2o或al4si4o10oh82蒙脱石微晶高龄石的结构al2si4o10oh8?nh2o理论式3滑石的结构mg3si4o10oh24伊利石结构化学式k115al4si765al115o20oh45白云母化学式kal2alsi3o10oh2五架状结构1石英晶体结构
透辉石晶体结构（010）面投影图
23
由图2-63A，链之间由Mg2+和Ca2+ 相连， Mg2+的配位数是6（图中2个“25” O2-， 2个“10”，2个“-10”）；Ca2+的配位数是8，其中4个非桥氧和4个桥氧（图中2 个“75” O2-，2个“10”，2个“48”， 2个“52” ）； ， 由图B透辉石的（001）面投影和见，Mg2+主要负责硅氧链中[SiO4]的顶角之 间连接。Ca2+主要负责硅氧链中[SiO4]的底面之间连接。 ‖c轴，(1)、(2)二条 链顶角指向左、右。 ‖a轴，(1)、(3)二条顶角相背， (2)(4)二条顶角相对。
堇青石Mg2Al3[AlSi5O18] 与 绿宝石结构相同，六节环 中的[SiO4]被[AlO4]取代， 而环外的（Be3Al2 ）被 （Mg2Al3）取代，保持电 价平衡。
硅酸盐矿物
结晶学与矿物学
岛状结构硅酸盐矿物
橄榄石
包括一组成分类似同属正交晶系的矿物。一般化学式为X 包括一组成分类似同属正交晶系的矿物。一般化学式为X2[SiO4]。 其X通常为Mg2+、Fe2+、Mn2+等。Mg2+和Fe2+是最常见的组成部 通常为Mg 等。Mg 镁橄榄石(forsterite)及 分，可以形成以Mg 分，可以形成以Mg2[SiO4]镁橄榄石(forsterite)及Fe2[SiO4]铁橄榄 石(fayalite)为两个端员组份的完全类质同象系列。其中间成员， (fayalite)为两个端员组份的完全类质同象系列。其中间成员， 是最常见的所谓橄榄石。 化学组成: 化学组成: Olivine (Mg, Fe)2[SiO4] 结构特点:正交晶系；点群mmm。空间群Pbnm；晶体结构表现 结构特点:正交晶系；点群mmm。空间群Pbnm；晶体结构表现 为[SiO4]4-由金属阳离子Mg2+Fe2+连接起来。氧离子近似成六方紧 由金属阳离子Mg 密堆积，八面体空隙被二价阳离子占据。 晶体形态: 晶体形态:单晶少见。 物理性质: 灰橄榄绿色；玻璃光泽。硬度6~7；解理平行{010}和 物理性质: 灰橄榄绿色；玻璃光泽。硬度6~7；解理平行{010}和 {100}不完全；比重随成分不同而变化大。 {100}不完全；比重随成分不同而变化大。 鉴定特征: 鉴定特征: 以其黄绿色、粒状、解理性差、难熔特征。 橄榄石是地幔岩的主要组成矿物之一, 随温度压力条件的增加, 橄榄石是地幔岩的主要组成矿物之一, 随温度压力条件的增加, 其结构将变为beta相gamma相。也是构成石陨石的主要矿物之一。 其结构将变为beta相gamma相。也是构成石陨石的主要矿物之一。
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。
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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
矿物的结晶分类
矿物的结晶分类矿物也可以按照晶系来分类。
什么是矿物的晶系呢？晶系是矿物按着晶体对称程度分类的级别之一。
矿物学家认为矿物晶体中可能的对称型共有32种。
它们按照对称点的不同可以分属于三个晶族。
晶族内又分为七个晶系。
下面将七个晶系的特征和所代表的矿物按对称程度的高低依次叙述。
高级晶族是高次轴(当然这个轴是假想的对称轴)，多于一个对称要素，可以彼此斜交，被称为等轴晶系。
例如具有六面体的黄铁矿和方铅矿晶体就是高级晶族的等轴晶系矿物。
中级晶族包括三个晶系，既四方(正方)晶系、三方(菱形)晶系和六方晶系。
四方晶系有唯一一个四次高级对称轴，比较典型的矿物有黄铜矿、白钨矿、彩钼铅矿和锡石等。
三方晶系的矿物有唯一一个三次高级对称轴，我们常见的矿物有石英、电气石、白云石和方解石等。
六方晶系有一个唯一的六次高级对称轴，这类矿物常见的有磷灰石、红锌矿和绿柱石等。
低级晶族无高级对称轴，矿物的晶面必定互相垂直或平行。
这类矿物包括三个晶系：斜方(正交)晶系、单斜晶系、三斜晶系。
斜方晶系的对称特点表现在有一个二次对称轴和一个面，对称要素不少于三个。
常见的矿物有橄榄石、异极石和泻利盐等。
单斜晶系的对称要素特征是具有一个二次对称轴和一个对称面，常见的矿物有斜晶石和正长石。
三斜晶系无对称轴和对称面，常见的矿物有高岭石和钙长石。
矿物的化学分类矿物有几千种，它们是如何归类的呢。
有一种分类方法为化学分类法。
这种方法就是按着化学元素的组合来划分矿物种类。
现在世界矿物学家共同采用的化学分类方法,是采纳德国著名矿物学家史特伦茨的分类。
他按照门捷列夫周期表中的化学元素组合把矿物划分为八大类。
我们可以在每一类矿物中举出一种矿物，先对它们有一个初步认识。
第一大类自然元素矿物。
它又细分为金属、半金属和非金属。
金属如自然铜、自然金等；半金属如自然铋等；非金属有自然硫、石墨等。
第二大类硫化物矿物，如黄铜矿；硒化物矿物，如硒碲矿；锑化物矿物，如锑铜矿；砷化物矿物，如砷锑矿；碲化物矿物，如碲金矿；铋化物矿物，如铋车轮矿。
主要造岩矿物及其物理性质
盐
褐帘石
环
镁电气石
基性火成岩。变质岩中常见。沉积岩：常见重矿物，见于石灰岩 和石膏中。
状
火成岩：黑电气石和锂电气石是花岗伟晶岩、气成岩脉和某些花
硅
电气石
岗岩（淡色花岗岩，细晶岩）中的典型矿物。变质岩：在低变质
酸
的镁质沉积岩（镁电气石）及云母片岩中。沉积岩：石灰岩和石
盐
绿柱石
堇青石
顽辉石
正辉 石亚 古铜辉石 族
氢氧化物
钛铁矿
软水铝石
硬水铝石 三水铝石 针铁矿
沉积岩：某些铝土矿的主要成分；红土
褐铁矿
沉积岩：含铁矿物的蚀变产物。通常在沼泽中以生物沉淀存在， 形成一个巨大的沼泽铁矿。
磷灰石族
独 居 石 族
羟磷灰石 氯磷灰石 氟磷灰石 碳磷灰石
独居石
火成岩：花岗质岩石中的稀有副矿物；多见于黑云母花岗岩类 中，亦见于正长伟晶岩和花岗伟晶岩中。变质岩：存在于白云大 量岩中。沉积岩：是河流和海滩砂岩中的碎屑矿物（砂矿）
微斜长石
钠长石
斜长 钙长石 石亚 奥长石 族 中长石
拉长石 倍长石 白榴石 副长 石族 霞石 原钾霞石 方沸石
沸石 片沸石 族 丝光沸石
浊沸石
白云母
云母族
绢云母 锂云母
黑云母
金云母
绿泥石 绿泥石族
鲕绿泥石
层 状
高岭石
硅 酸 盐
高岭 石亚
迪开石
族 珍珠石
埃洛石
粘 土 矿 物
蒙脱 蒙脱石
石亚 贝得石 族 绿脱石
泻盐
萤石
火成岩：通常在花岗岩中为副产物。沉积岩：见于石灰岩，在砂 岩中以胶结物存在
蒸发岩 磷酸盐
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-、
硅酸盐矿物的结构特征
第5章硅酸盐矿物的结构特征内容提要：本章重点介绍硅酸盐矿物的结构特征以及由此决定的硅酸盐矿物的物理性质。
学习目标：掌握五种硅酸盐结构类型，重点是层状和架状硅酸盐的结构特征；学会利用结构模型来预测矿物的性质。
学习建议：1、硅酸盐结构类型的划分是依据硅氧骨干的类型来划分的，所以必须掌握五种硅氧骨干的类型。
2、注意了解铝在硅酸盐中的双重作用3、硅酸盐结构对硅酸盐矿物的形态和物理性质有决定性作用，注意掌握它们之间的相互关系。
4、本章建议学时：2-3学时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%市46.6%。
硅和氧除结合形成SiO2矿物外，主要形成络阴离子与其他阳离子结合形成大量的硅酸盐。
硅酸盐矿物是三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)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。
§5-1 晶体化学特点1 化学成分组成硅酸盐矿物的主要元素如表所示。
由表格可以看出，组成硅酸盐矿物的主要是惰气型离子和部分过渡型离子，而铜型离子则很少见。
作为阴离子，除去主要由Si和O组成的络阴离子外，还可以出现附加阴离子O2-、OH-、F-、Cl-，以及S2-、[CO3]2-、[SO4]2-等。
此外，还可以有H2O分子参加。
2 硅氧骨干在硅酸盐结构中，每个Si一般为四个O所包围，构成[SiO4]四面体(如图)，它是硅酸盐的基本构造单位。
目前所发现的硅氧骨干形式已有数十种，主要类型举例有六种：2.1 岛状硅氧骨干本类硅氧骨干被其它阳离子所隔开，彼此分离犹如孤岛。
包括孤立的[SiO4]单四面体及[Si2O7]双四面体。
前者如橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]，后者如异极矿Zn4[Si2O7] (OH)2。
2.2 环状硅氧骨干[SiO4]四面体以角顶联结形成封闭的环，根据[SiO4]四面体环节的数目可以有：三环[Si3O9]－如硅酸钡钛矿BaTi[Si3O9]四环[Si4O12]－如包头矿Ba4(Ti，Nb，Fe)8O16[Si4O12] C1六环[Si6O18]－如绿柱石Be3Al2[Si6O18]等多种环还可以重叠起来形成双坏，如六方双环[Si12O30] (如整柱石KCa2AlBe2[Si12O30]·1/2H2O)等。
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可有附加阴离子Cl、F、S及H2O。 类质同象主要是K-Na-Ca-Ba。
架状和层状硅酸盐矿物
二、晶体结构 架状硅酸盐的结构是晶体中最复杂的结构。
一般将其视作：硅（铝）氧四面体——各种元 环——各种笼——架状结构
架状和层状硅酸盐矿物
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
架状和层状硅酸盐矿物
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。
中长石 An30-50Ab50-70
拉长石 An50-70Ab30-50
培长石 An70-90Ab10-30
钙长石 An90-100An0-10
架状和层状硅酸盐矿物
长石的有序度、三斜度
长石有序—无序的结构状态以有序度和三斜度表示。 有序度是指A1、Si在[TO4}四面体位置上代替，分布的程 度，这取决于A13+的占位率，它分单斜有序度和三斜有序 度。 三斜度是指偏离单斜对称的程度。因为从单斜对称向三斜 对称转变时，随着有序化程度增加，轴角α由90º最终增大 至90º41ˊ，γ由90º减少至87º39ˊ，表明三斜有序化过程γ角 有明显的偏离。
架状和层状硅酸盐矿物
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]
1、多元环 由硅氧四面体互相连结构成多元环，其形式多 种多样。用硅-硅连线形成的多边形表示。
架状和层状硅酸盐矿物
2、笼 由多元互相连结形成的空间几何体，称作笼。
架状和层状硅酸盐矿物
架状和层状硅酸盐矿物
3、笼与笼连结形成架状硅酸盐结构
架状和层状硅酸盐矿物
4、长石的晶体结构
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
自然界的大多数长石都包 含在K[AlSi3O8] 、 Na[AlSi3O8] 、Ca[Al2Si2O8] 三成分体系中。
架状和层状硅酸盐矿物
Or和Ab的类质同象混晶统称为碱性 长石（An含量不超过5-10%）
高温Or 和Ab形 成完全 类质同 象系列
Ab0-67 透长石，单斜晶系 Ab67-100 歪长石，三斜晶系 Ab100 钠长石的高温变体
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，
架状和层状硅酸盐矿物
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。
架状和层状硅酸盐矿物
架状和层状硅酸盐矿物
架状和层状硅酸盐矿物
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
低温Or 和Ab形 成有限 类质同 象
条纹长石－以钾长石为主 体，钠长石为客体
反条纹长石－以钠长石 为主体，钾长石为客体
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
奥长石 An10-30Ab70-90
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。
架状和层状硅酸盐矿物
斜长石Plagioclase
斜长石属于NaAlSi3O8（Ab）-CaAl2Si2O8（An）类质象 系列的长石矿物的总称，共分为6个矿物种：钠长石、奥长石、 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， 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。两组 解理（一组完全、一组中等）相交成86°24′，故得名斜长石。 摩氏硬度6-6.5，比重2.6-2.76。
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， 如日光石
架状和层状硅酸盐矿物
完全无序的 透长石
完全有序的 架状微和层斜状长硅石酸盐矿物
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）
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
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
透明度：半透明-不透明
颜色：变化大, 有白, 绿, 紫,