第21章(2) 链层架硅酸盐矿物
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硅石主要成分硅石是一种常见的矿物,在我们的日常生活中经常会被提到。
硅石主要是由硅酸盐矿物组成,它们在地壳中广泛分布。
下面我们将根据不同的类别介绍硅石的主要成分。
1. 硅酸盐矿物硅酸盐矿物是组成硅石的主要成分,它们由硅酸根(SiO4)和金属离子组成。
其中最常见的硅酸盐矿物是石英。
石英是一种硬度高、韧性大、抗化学腐蚀性强的矿物。
它的化学式为SiO2,是一种六角形晶系的矿物。
另外,长石也是一种常见的硅酸盐矿物。
它是最常见的铝硅酸盐矿物之一,通常以岩石的形式存在。
长石的化学式为KAlSi3O8,它是一种三斜晶系的矿物。
2. 硅酸盐框架结构矿物硅酸盐框架结构矿物是由硅酸盐矿物构成的复杂结构,它们的化学组成与硅酸盐矿物相似,但它们的晶体结构形成了复杂的框架结构。
最常见的硅酸盐框架结构矿物是沸石。
沸石是一种双锥形晶系的矿物,硅酸根和铝酸盐矿物组成了它的复杂结构。
沸石在电力、石油、化工等行业有着广泛的应用。
3. 硅钙石类矿物硅钙石类矿物是由硅酸盐矿物和碳酸盐矿物组成的复杂结构。
硅钙石类矿物中最常见的是方解石。
方解石是一种三斜晶系的矿物,它的化学式为CaCO3。
除了方解石,螺旋石也是一种硅钙石类矿物。
螺旋石的化学式为CaSiO3,它的晶体结构具有旋转对称性,因此被命名为“螺旋石”。
4. 硅铝酸盐矿物硅铝酸盐矿物是由硅酸盐矿物和铝酸盐矿物组成的复杂结构。
最常见的硅铝酸盐矿物是云母。
云母是一种广泛存在于岩石中的硅铝酸盐矿物,它的化学式为K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2。
云母具有层状结构,极具韧性,因此经常被用于电气绝缘材料和建筑材料中。
总之,硅石主要由硅酸盐矿物、硅酸盐框架结构矿物、硅钙石类矿物和硅铝酸盐矿物组成。
它们在工业和科学研究中都有着广泛的应用价值。
架状硅酸盐矿物的类型与用途第一篇:架状硅酸盐矿物的类型与用途架状硅酸盐矿物的主要类型与用途架状硅酸盐:具有由一系列[ZO4]四面体以角顶相连成三维无限伸展的架状硅氧骨干的硅酸盐矿物。
除极个别例外,几乎所有架状硅氧骨干中的每个[ZO4]四面体均以其全部的四个角顶与相邻四面体共用而相连接,所有的O2-全为桥氧。
当Z全部为Si4+时,硅氧骨干本身电荷以达平衡,不能再与其他阳离子相键合。
石英族矿物的晶体结构正好就是如此。
因此,从化学组成上石英族矿物(SiO2)归属于氧化物矿物。
但不少人从结构角度把它们归属于架状结构硅酸盐矿物。
为了能有剩余的负电荷再与其他金属阳离子相结合,一般的架状硅氧骨干中均有部分Si被Al或较少被Be、B等类质同象替代。
故绝大多数架状结构硅酸盐矿物都是铝硅酸盐。
与骨架相结合的金属阳离子主要是电价低而半径大的K、Na、Ca、Ba2+等。
架状硅氧骨干中四面体连接的形式多种多样,随矿物而异。
但从其中往往可以分割出某些形式的环、链等次一级的构筑单元。
例如方钠石的硅氧骨架可看成由一系列四元环或六元环再连接而成;长石则可视为由一系列四元环首先连成平行a轴的曲轴状双链,由后者再连接而成架状硅氧骨干。
由于架状硅氧骨干是一个三维的骨架,它在不同方向上的展布一般不如链状和层状硅氧骨干那样具有明显的异向性,因而架状结构硅酸盐矿物常表现出呈近于等轴状的外形,具多方向的解理,双折射率小等特点。
此外,架状硅氧骨干所围成的空隙都较大,与之结合的又主要是大半径的碱和碱土金属离子,因而架状结构硅酸盐矿物还表现出比重小,折射率低,多数呈无色或浅色,多色性和吸收性都不明显。
只有少数具有过渡元素的矿物,往往具有特殊的颜色,多色性、吸收性也较明显,折射率、双折射率和比重也相对偏大。
根据各种矿物性质的不同,架状硅酸盐可以分为石英族、长石族、似长石、绿柱石、堇青石、沸石族。
石英族石英化学成分主要为SiO2。
在自然界中的石英石的主要成份为石英,常含有少量杂质成分,如Al2O3,CaO,MgO等,它有多种类型。
层状硅酸盐矿物的结构特征
层状硅酸盐矿物(phyllosilicate mineral)是硅酸盐类矿物按晶体结构特点划分的亚类之一。
在其络离子中,各个硅氧四面体之间通过共用大部分角顶(通常是3/4的角顶)的方式相互联系而组成二维无限延展的硅氧四面体层。
在层中,未被共用的硅氧四面体角顶上的氧还有剩余的负电荷,从而可以与金属阳离子结合而形成硅酸盐。
有时,部分硅氧四面体还可以被铝氧四面体所置换。
此时,一部分共用的角顶上的氧也将出现剩余的负电荷而可与金属阳离子相结合。
此外,一般还都含有附加阴离子。
例如,滑石、白云母。
层状结构硅酸盐矿物 - 作业矿物的分类首先根据矿物化学组成的基本型,将矿物分为五大类。
根据阴离子(包括络阴离子)的种类又分为类及亚类,再把类中化学组成类似和晶体结构类型相同的归为一族。
矿物种是指具有相同的化学组成和内部结构的一种矿物。
我们小组主要负责的是含氧盐大类中的硅酸盐类中的层状硅酸盐亚类。
硅酸盐矿物类概述硅酸盐矿物种类很多且分布极广,约占矿物种总数的1/4,它构成地壳总质量的75%。
它们是火成岩和变质岩的最主要的造岩矿物,在沉积岩中也起着显著的作用。
同时,它们中有许多非常重要的非金属矿产,如云母、石棉、高岭石等,又是一系列稀有金属的重要矿物原料,如绿柱石(含铍)、锆石(含锆)等。
(一)化学成分和晶体化学特征在硅酸盐矿物的晶体结构中,硅氧配位四面体[SiO4]4-是它们的基本构造单元。
硅氧四面体在结构中可以孤立地存在,也可以以其角顶相互连接,即每一硅氧四面体可与一个、两个、三个甚至四个硅氧四面体相连,从而形成多种复杂的络阴离子。
根据硅氧四面体在晶体结构中的连接方式,主要有下列5中类型的络阴离子: 1、岛状络阴离子 2、环状络阴离子 3、链状络阴离子 4、层状络阴离子 5、架状络阴离子 (二) 物理性质由于硅酸盐矿物的结构特点和组成特点各有不同,因而表现在形态上以及物理性质方面也各有不同的特性。
岛状结构硅酸盐多属三向等长的粒状;环状结构硅酸盐矿物由于垂直方向上环与环之间的联结力一般较强,故呈柱状形态;链状结构硅酸盐都呈平行于链的方向的柱状形态,甚至可以成为纤维状;层状结构硅酸盐多呈片状,少数作纤维状;架状结构硅酸盐主要取决于[SiO4]和[AlO4]骨架内部的连接形式。
硅酸盐矿物的解理与结构类型大的关系,也可用结构特点加以说明。
特别指出的是层状硅酸盐几乎无一例外地都具有完全的地面解理。
硅酸盐矿物的密度大小,主要决定因素有二:一是结构紧密程度;二是主要阳离子原子序数的大小。
硅酸盐矿物的光泽、颜色、条痕、透明度等光学性质也与其结构以及所含原子的种类有密切关系。