层状硅酸盐矿物亚类
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超基性岩、白云岩水热蚀变产物。 与叶蜡石相似。在素瓷板上滴一滴水，以矿物碎块轻磨 得乳浊液，用石蕊试纸检验，滑石pH约为9，叶蜡石pH约为6。 用于陶瓷、造纸、涂料、塑料、橡胶、化妆品，高频电 瓷绝缘材料；滑润剂，镁质化肥等。
叶蜡石(Pyrophyllite)Al2［Si4O10］(OH)2
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
蛭石族——蛭石、皂石、海绿石
TOT型，层电荷为0.6～0.9，比蒙皂石(0.2～0.6) 高，但比云母(1.0) 低。
蛭石(Vermiculite) (Mg,Ca)0.3—0.45(H2O)n｛(Mg,Fe3+,Al)3［(Si,Al)4O10］(OH)2｝
【结构】 单斜晶系。TOT型，三或二八面体型。 【形态】 粗粒的片状，主要为三八面体型；细粒者土状，多为 二八面体型。 【物性】 褐、黄褐色；油脂或珍珠光泽。解理｛001｝完全， 解理片不具弹性。硬度1～1.5。相对密度2.4～2.7。灼热时体积膨 胀并弯曲如水蛭。相对密度0.6～2.7。有良好的阳离子交换性和吸 附性。 【成因产状】 主要由黑（金）云母蚀变风化而成。 【鉴定特征】 无弹性、加热膨胀。 【主要用途】 轻质、保温、隔热、隔音、防火材料；农用肥料、 杀虫剂；废料、污染的吸附剂。
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。
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
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。
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
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+
滑石－叶蜡石族
TOT型结构，层间无阳离子。
滑石 Mg3［Si4O10］(OH)2
叶蜡石 Al2［Si4O10］(OH)2
滑石(Talc) Mg3［Si4O10］(OH)2
常呈致密块状。
纯者为白色，含杂质时呈其他浅色。玻璃光泽，解理面 显珍珠光泽晕彩。解理｛001｝极完全；贝壳状断口。硬度1。 相对密度2.58～2.83。有滑腻感。解理片具挠性。
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。
常呈叶片状、鳞片状或隐晶质致密块体，有时呈放射 叶片状集合体。 白色、浅绿、浅黄或淡灰色；玻璃光泽，致密块状者 呈油脂光泽，解理面呈珍珠光泽。解理｛001｝极完全； 隐晶质致密块体具贝壳状断口。硬度1～1.5。相对密度 2.65～2.90。有滑感，解理片具挠性。
酸性喷出岩或结晶片岩经热液变质而成。
（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。
合成云母（如氟金云母KMg3［AlSi3O10］F2）因质地纯， 不含OH，因而电性能和高温热稳定性比天然云母好。
白云母
绿泥石族Chlorite Group
绿泥石(chlorite)
【化学组成】 化学通式Y3［ZO10］(OH)2+Y3(OH)6，Y为Mg、 Al、Fe，Z为Si、Al。通式前半部相当于一个滑石层，后半部分 相当于一个水镁石层，两者相间排列。 【形态】 常呈鳞片状集合体、土状集合体。 【物理性质】 多带绿色调，富镁为浅蓝绿色，富铁为深 绿到黑绿，含锰呈浅褐、橘红色，含铬呈浅紫到玫瑰色；条痕 无色；玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。解理｛001｝完全。硬度 2～3。相对密度2.680～3.40。解理片具挠性。 【成因产状】 常见于低级变质带绿片岩相及低温热液蚀 变中。
用途与滑石近同。在雕刻工艺和印章制作中，叶蜡石 有悠久历史。
云母族 Mica Group
TOT型，层间域有大阳离子K、Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母 黑云母 金云母 锂云母 K｛Al2［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛(Mg,Fe)3［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛Mg 3［AlSi3O10］ (OH)2 ｝ K｛Li2-xAl1+x［Al2xSi4-2xO10］(F,OH)2｝
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
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
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。
T片
绿泥石结构
TOT型
O片 多属三八面体型和单斜晶 系。源自文库
T
OH Mg
层间域：
OH
［Mg（OH）6］八面体 片（或氢氧镁石片） 充填；
O
Si
蒙脱石—皂石族(蒙皂石族)
TOT型，层间域有层间水。
二八面体型的蒙脱石亚族 ——蒙脱石、贝得石、累托石；
三八面体型的皂石亚族
——皂石、锂皂石、斯皂石。
蒙脱石(Montmorillonite) 又称微晶高岭石或胶岭石。
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)。
由三价阳离子充填
例：高岭石Al4[Si4O10](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：
黑云母亚族(三八面体型)
锂云母亚族(三八面体型)
铁锂云母 K｛LiFeAl［AlSi3O10］(F,OH)2｝
上层
下层
白云母的晶体结构
云母族 Mica Group
形态: 假六方板、片状，鳞片状、柱状。
物性：颜色依成分而异，玻璃光泽、珍珠光泽，透明－半 透明；硬度2～3，解理｛001｝极完全，解理片有弹性，相对 密度2.7～3.1。 成因：约占地壳3.8WB%，岩浆、沉积和变质作用下形成。
Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝
【化学组成】 E主要为Na+、Ca2+。x一般在0.2～0.6之间。 【晶体结构】 单斜晶系；TOT型，二八面体型结构。 【形态】 常呈土状隐晶质块状，电镜下为细小鳞片状。 【物理性质】 白色或浅色。鳞片状者(001)解理完全。硬度 2～2.5。相对密度2～2.7。甚柔软。有滑感。加水膨胀并变成糊状 物。具很强吸附及阳离子交换性能。 【成因及产状】 基性火成岩在碱性环境中风化而成。为膨润 土的主要成分。 【鉴定特征】 加水膨胀。 【主要用途】广泛用于化工及环保领域。
叶蜡石(Pyrophyllite)Al2［Si4O10］(OH)2
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
蛭石族——蛭石、皂石、海绿石
TOT型，层电荷为0.6～0.9，比蒙皂石(0.2～0.6) 高，但比云母(1.0) 低。
蛭石(Vermiculite) (Mg,Ca)0.3—0.45(H2O)n｛(Mg,Fe3+,Al)3［(Si,Al)4O10］(OH)2｝
【结构】 单斜晶系。TOT型，三或二八面体型。 【形态】 粗粒的片状，主要为三八面体型；细粒者土状，多为 二八面体型。 【物性】 褐、黄褐色；油脂或珍珠光泽。解理｛001｝完全， 解理片不具弹性。硬度1～1.5。相对密度2.4～2.7。灼热时体积膨 胀并弯曲如水蛭。相对密度0.6～2.7。有良好的阳离子交换性和吸 附性。 【成因产状】 主要由黑（金）云母蚀变风化而成。 【鉴定特征】 无弹性、加热膨胀。 【主要用途】 轻质、保温、隔热、隔音、防火材料；农用肥料、 杀虫剂；废料、污染的吸附剂。
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。
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
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。
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
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+
滑石－叶蜡石族
TOT型结构，层间无阳离子。
滑石 Mg3［Si4O10］(OH)2
叶蜡石 Al2［Si4O10］(OH)2
滑石(Talc) Mg3［Si4O10］(OH)2
常呈致密块状。
纯者为白色，含杂质时呈其他浅色。玻璃光泽，解理面 显珍珠光泽晕彩。解理｛001｝极完全；贝壳状断口。硬度1。 相对密度2.58～2.83。有滑腻感。解理片具挠性。
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。
常呈叶片状、鳞片状或隐晶质致密块体，有时呈放射 叶片状集合体。 白色、浅绿、浅黄或淡灰色；玻璃光泽，致密块状者 呈油脂光泽，解理面呈珍珠光泽。解理｛001｝极完全； 隐晶质致密块体具贝壳状断口。硬度1～1.5。相对密度 2.65～2.90。有滑感，解理片具挠性。
酸性喷出岩或结晶片岩经热液变质而成。
（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。
合成云母（如氟金云母KMg3［AlSi3O10］F2）因质地纯， 不含OH，因而电性能和高温热稳定性比天然云母好。
白云母
绿泥石族Chlorite Group
绿泥石(chlorite)
【化学组成】 化学通式Y3［ZO10］(OH)2+Y3(OH)6，Y为Mg、 Al、Fe，Z为Si、Al。通式前半部相当于一个滑石层，后半部分 相当于一个水镁石层，两者相间排列。 【形态】 常呈鳞片状集合体、土状集合体。 【物理性质】 多带绿色调，富镁为浅蓝绿色，富铁为深 绿到黑绿，含锰呈浅褐、橘红色，含铬呈浅紫到玫瑰色；条痕 无色；玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。解理｛001｝完全。硬度 2～3。相对密度2.680～3.40。解理片具挠性。 【成因产状】 常见于低级变质带绿片岩相及低温热液蚀 变中。
用途与滑石近同。在雕刻工艺和印章制作中，叶蜡石 有悠久历史。
云母族 Mica Group
TOT型，层间域有大阳离子K、Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母 黑云母 金云母 锂云母 K｛Al2［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛(Mg,Fe)3［AlSi3O10］(OH)2｝ K｛Mg 3［AlSi3O10］ (OH)2 ｝ K｛Li2-xAl1+x［Al2xSi4-2xO10］(F,OH)2｝
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
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
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。
T片
绿泥石结构
TOT型
O片 多属三八面体型和单斜晶 系。源自文库
T
OH Mg
层间域：
OH
［Mg（OH）6］八面体 片（或氢氧镁石片） 充填；
O
Si
蒙脱石—皂石族(蒙皂石族)
TOT型，层间域有层间水。
二八面体型的蒙脱石亚族 ——蒙脱石、贝得石、累托石；
三八面体型的皂石亚族
——皂石、锂皂石、斯皂石。
蒙脱石(Montmorillonite) 又称微晶高岭石或胶岭石。
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)。
由三价阳离子充填
例：高岭石Al4[Si4O10](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：
黑云母亚族(三八面体型)
锂云母亚族(三八面体型)
铁锂云母 K｛LiFeAl［AlSi3O10］(F,OH)2｝
上层
下层
白云母的晶体结构
云母族 Mica Group
形态: 假六方板、片状，鳞片状、柱状。
物性：颜色依成分而异，玻璃光泽、珍珠光泽，透明－半 透明；硬度2～3，解理｛001｝极完全，解理片有弹性，相对 密度2.7～3.1。 成因：约占地壳3.8WB%，岩浆、沉积和变质作用下形成。
Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝
【化学组成】 E主要为Na+、Ca2+。x一般在0.2～0.6之间。 【晶体结构】 单斜晶系；TOT型，二八面体型结构。 【形态】 常呈土状隐晶质块状，电镜下为细小鳞片状。 【物理性质】 白色或浅色。鳞片状者(001)解理完全。硬度 2～2.5。相对密度2～2.7。甚柔软。有滑感。加水膨胀并变成糊状 物。具很强吸附及阳离子交换性能。 【成因及产状】 基性火成岩在碱性环境中风化而成。为膨润 土的主要成分。 【鉴定特征】 加水膨胀。 【主要用途】广泛用于化工及环保领域。