第九章硅酸盐各论分类按结构特点分岛状结构的硅酸盐类-55页文档资料
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2.3.4 形态和物性 硅氧骨干的特征决定了晶体的形态为一向延伸,表现为 柱状、针状等特点。 光学性质与岛、环亚类相似。但表现明显的解理特征。
2.3.5 分类 辉石族—斜方辉石和单斜辉石两个亚族。 角闪石族—包括斜方晶系和单斜晶系两个亚族。
2.4 层状硅酸盐亚类 2.4.1 概念
本亚类矿物,由层状硅氧四面体,骨干[Si4O10]n4n- 及 (OH)-与骨干外阳离子结合形成的矿物。
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
链状硅氧四面体骨干与骨干外阳离子之间的结合以离子 键为主,双链硅酸盐中必有氢键存在。具有多键性。硅氧 骨干沿Z轴方向延伸,结晶结构简单,但链与链之间,具 有不同类型的孔隙,可以被不同的阳离子(M)充填,构 成不同的M—O配位多面体。
2.4.2
化学成分
A 络阴离子团:既有单纯的硅氧骨干层的[Si4O10] ,也有部 分Si被Al3+、Fe3+等的替代 [Si4--XAlXO10]n
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
本亚类矿物的物理性质,决定于阳离子成分、化学键 性质及结晶结构。 阳离子为Mg2+、Al3+、Ca2+等S、 P区元素时呈无色;Fe2+、Fe3+、 Cr3+、Ti2+、Zr4+ 等d区元素时,呈现各种不同深彩色。本亚类矿物多 为离子键、共价键性质为主,多数矿物透明、玻璃光 泽。多数阳离子电价高、半径小、排列紧密,故硬度 (6~8)和比重较其它亚类为大。
2.1 岛状硅酸盐亚类
2.1.1 概念 由[SiO4]4-弧立四面体和[Si2O7]6-硅氧双四面体单独或 两者一起与团外阳离子结合形成的化合物。
四面体
双四面体
2.1.2 化学成分
硅氧骨干[SiO4]、[Si2O7来自百度文库均呈弧立的岛状,排列得紧 密(比其它亚类),Si:O =1:4 ~1:3.5,要求阳 离子半径不能太大。
高岭石型 滑石—叶蜡石型 云母型 绿泥石型
2.4.5
粘土类矿物
[1] 概念
粘土: 是黏土矿物的集合体。
粘土矿物:是各种颜色、细分散的多种含水的层状硅酸盐 及含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。
[2] 粘土矿物的分类
1980年国际分类方案为:
1:1层型 -- 高岭石--- 蛇纹石族
六方环
2.2.2 化学成分
在络阴离子团中Si:O=1:3--1:2.5硅氧骨干在结
构中均呈“岛状”弧立存在,且较紧密排列,要求
阳
离子半径小、电价高。
团外阳离子与硅氧骨干以附加阴离子之间以离子键 结合为主,团内的键有共价键性质。
2.2.3 化学键和结晶结构
化学键性质与岛状亚类类似,不过离子键性增强。
本亚类矿物的阳离子成分,电价高、半径小或中等。
2.1.3 化学键和结晶结构
本亚类矿物络阴离子团与外阳离子的结合以离子键为 主,具有附加阴离子时,既有离子键,同时还有共价 键或氢键性质。
硅氧骨干整体以及氧原子和金属阳离子都具有紧密排 列的特点。
2.1.4 形态和物理性质
本亚类矿物的形态决定于络阴离子团与团外阳离子的 排列形式以及附加阴离子的存在与否。无附加阴离 子的常成三向等长的粒状;含有附加阴离子时,多成 一向延伸的柱状、针状;MO6等配位多面体与 [SiO4] 在二维相联时,呈一向延伸与二向延伸的中间型,板 柱状。
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。
中、小半径的阳离子Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+ 等,形 成二维连续的六次配位的铝氧八面体结构层或镁氧八面体 结构层。八面体层与硅氧四面体层联合组成结构单元层, 或称复合层。
在八面体层中,其八面体内的中心阳离子,有的是二 价的Mg2+、Fe2+,有的是三价的Fe3+、Al3+ ,通常按八面体 层中八面体的中心阳离子性质和充填数量,将八面体划分 为两种类型:
其一为三八面体层;具有与氢氧镁石Mg(OH)2结构 相同的特点,故又称氢氧镁石层;
其二为二八面体层;这种八面体结构层具有与三水铝石 Al(OH)3结构相同的特点,所以又称氢氧铝石层。若八 面体层中,二价和三价阳离子同时存在,则属于上述两者 之间的中间类型。
环状硅酸盐亚类矿物中硅氧骨干的环面垂直于Z轴, 沿Z轴累迭。因此,在Z轴方向形成隧道状孔隙,其 中常由大半径阳离子占据。
2.2.4 形态和物理性质 本亚类矿物多呈柱状、针状等一向延伸者为主。 物理性质决定于成分、化学键和结晶结构。 本亚类矿物呈玻璃光泽、透明,浅颜色,硬度较高, 解理不明显,有时具有垂直Z轴的裂开。
2.2.5 分类 绿柱石族 —电气石族
绿 柱
电 气
石
石
2.3 链状硅酸盐亚类
2.3.1 概念
本亚类矿物是指由链状硅氧四面体骨干与金属阳离子 相结合形成的化合物,其中包括单链、双链和三链等 硅氧四面体骨干。
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。
2.1.5 分类 橄榄石族 石榴石族 红柱石族—夕线石、莫莱石
橄榄石
石榴石
红柱石
2.2 2.2.1
群组状硅酸盐亚类
概念
群组硅氧骨干[SiO3]
2 n
n-
或双环骨干[Si2O5]
2 n
n-
(n=3,4,6)络阴离子团与团外离子相结合形成的
化合物。
骨干可分三方环、四方环、六方环和六方双环等
三方环
四方环
四面体结构层(标记为T)和八面体结构层(标记为O) 结构单元层有两种形式: (1) 由一个四面体层与一个八面体层重迭构成的二重层(标 记为T—O); (2) 由两个四面体层和一个八面体层构成的三重层,八面体 层夹在两个四面体层之间(标记为T—O—T)。 2.4.4 分类 按其单元层的形式及联接方式,主要有四种类型: