层状硅酸盐
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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。
四 粘土矿物
Clay Mineral
粒度小于2μm；层状硅酸盐。
特性：
吸附性、离子交换性、吸水膨胀性、加热膨胀性、可 塑性、烧结性。 结构越无序、缺陷越多、颗粒越细，活性越好。
研究方法：
差热分析(测试其脱水温度及相变温度曲线 )、扫描电 镜(观察其细小颗粒形态等)、红外光谱(测试其晶体结构)。
蛇纹石族 Serpentine Subgroup
TO型，三八面体型。主要为单斜晶系。层间无物。 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。 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 者外，解理｛001｝完全。 超基性岩或白云岩经热液交代而成
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。10](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：
（3）层间域的重要意义
——吸附性 ——阳离子交换性 ——膨胀性
层间域
三 八 面 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； 结构单元层间：分子键、氢键
5. 多型
例：云母——1M; 2O; 2M1;2M2; 3T; 6H
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。
例 ： 滑 石 Mg3[Si4O10](OH)2 ； ； 高 岭 石 Al4[Si4O10](OH)8 ； 叶 蜡 石 Al2[Si4O10](OH)2
（2）有层间物——结构单元层电荷不平衡时：
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} , E——Na+、Ca2+
五 形态、物性
形态：
多呈单斜晶系，
假六方板、片状或短柱状。
物理性质：
一般具玻璃光泽，珍珠光泽。 平行结构单元层一组极完全解理； 低的硬度； 薄片具弹性或挠性，少数具脆性；
相对密度较小。
六 主要矿物概览
层状硅酸盐矿物亚类矿物特征
族
高 岭石 族 蛇纹石
结构单元 基本类型
层间域成分
无 无
矿物种
高岭石 蛇纹石 白云母
第九章 含氧盐矿物大类 Salt with Oxygen 硅酸盐矿物类(三)
——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 干外阳离子互相联系组成结构层。 成分： 出现附加阴离子（OH）-、F-、Cl-； 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。 物性： 发育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； 玻璃光泽，不依颜色而变化。
O层阳离 子
Al(二八)
晶体化 学式
（OH）8
鉴定特 征
TO TO
Mg （三八） Al ( 二八 ) （OH）2
云母
TOT
K
黑云母
金云母
Mg,Fe
Mg
锂云母
滑石 滑石 蒙皂石 蛭石 绿泥石 TOT TOT TOT TOT· O’ 无 叶蜡石
Na,Ca,K,Li,(H2O)
Li,Al
Mg Al Al,Mg Mg,Fe,Al
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。
四 粘土矿物
Clay Mineral
粒度小于2μm；层状硅酸盐。
特性：
吸附性、离子交换性、吸水膨胀性、加热膨胀性、可 塑性、烧结性。 结构越无序、缺陷越多、颗粒越细，活性越好。
研究方法：
差热分析(测试其脱水温度及相变温度曲线 )、扫描电 镜(观察其细小颗粒形态等)、红外光谱(测试其晶体结构)。
蛇纹石族 Serpentine Subgroup
TO型，三八面体型。主要为单斜晶系。层间无物。 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。 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 者外，解理｛001｝完全。 超基性岩或白云岩经热液交代而成
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。10](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：
（3）层间域的重要意义
——吸附性 ——阳离子交换性 ——膨胀性
层间域
三 八 面 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； 结构单元层间：分子键、氢键
5. 多型
例：云母——1M; 2O; 2M1;2M2; 3T; 6H
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。
例 ： 滑 石 Mg3[Si4O10](OH)2 ； ； 高 岭 石 Al4[Si4O10](OH)8 ； 叶 蜡 石 Al2[Si4O10](OH)2
（2）有层间物——结构单元层电荷不平衡时：
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} , E——Na+、Ca2+
五 形态、物性
形态：
多呈单斜晶系，
假六方板、片状或短柱状。
物理性质：
一般具玻璃光泽，珍珠光泽。 平行结构单元层一组极完全解理； 低的硬度； 薄片具弹性或挠性，少数具脆性；
相对密度较小。
六 主要矿物概览
层状硅酸盐矿物亚类矿物特征
族
高 岭石 族 蛇纹石
结构单元 基本类型
层间域成分
无 无
矿物种
高岭石 蛇纹石 白云母
第九章 含氧盐矿物大类 Salt with Oxygen 硅酸盐矿物类(三)
——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 干外阳离子互相联系组成结构层。 成分： 出现附加阴离子（OH）-、F-、Cl-； 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。 物性： 发育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； 玻璃光泽，不依颜色而变化。
O层阳离 子
Al(二八)
晶体化 学式
（OH）8
鉴定特 征
TO TO
Mg （三八） Al ( 二八 ) （OH）2
云母
TOT
K
黑云母
金云母
Mg,Fe
Mg
锂云母
滑石 滑石 蒙皂石 蛭石 绿泥石 TOT TOT TOT TOT· O’ 无 叶蜡石
Na,Ca,K,Li,(H2O)
Li,Al
Mg Al Al,Mg Mg,Fe,Al