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8-9 含氧盐矿物

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地球科学导论试卷、习题与答案

地球科学导论试卷、习题与答案

地球科学导论试卷试卷一一、名词解释（20%）：1．风化壳2．阶地3．软流圈4．张节理5．冰川的视运动二、是非判断（20%）：（正确－T；错误－F）1．地球的年龄约为4600my （）2．地球内核是地球所有圈层中密度最大的部分（）3．太阳对潮汐的影响比月球的影响大（）4．物理风化作用是热带地区最发育的风化类型（）5．河漫滩主要发育在河流上游的凸岸部位（）6．中生代是划分世一级时间单位最多的一个代（）7．板块内部是地球上深源地震最集中的部位（）8．岩浆岩有花岗岩，闪长岩和白云岩（）9．上盘上升，下盘下降，故称正断层（）10．地心重力和压力为零（）三、简要论述（40%）1．将今论古原理2．风化壳3．河流下蚀作用4．地层接触关系四、解答作图（20%）V字形法则试卷二一、是非判断（30%）：（正确－T；错误－F）1．地壳的年龄约为3800my （）2．大洋板块的年龄比大陆板块老（）3．地球内核是地球所有圈层中密度最大的部分（）4．重力和距离成正比，故地心重力最大（）5．古登堡面是地幔与地核的分界面（）6．地幔主要是固态的（）7．月球对潮汐的影响比太阳的影响大（）8．胀缩风化作用在热带地区最发育（）9．河漫滩主要发育在河流弯道的凸岸部位（）10．溯源侵蚀是一种重要的侧蚀作用（）11．一般情况基岩海岸剥蚀作用强于沉积作用（）12．中生代是划分纪一级时间单位最多的一个代（）13．板块边缘根据运动方式分为三类（）14．岩浆岩可以分成侵入岩和喷出（火山）岩（）15．地下水是陆表水的一种（）二、多项选择（30%）：16．风化壳最发育的地区是（）A．热带雨林；B．温带草原；C．极地冻土区。

17．阶地是地壳运动（）的产物A．下降；B．上升；C．不变18．软流圈位于（）的上部A．地核；B．地幔；C．地壳19．洋壳俯冲发生于（）型板块边缘A．汇聚；B．离散；C．转换断层20．二叠纪是（）内的一个纪A．元古代；B．古生代；C．中生代21．地形相对高差最大的地区是( )A．高原；B．平原；C丘陵．22．球形风化是( )风化A．物理；B．化学；C．生物23．冲积物是( )沉积的产物A．洪流；B．片流；C．河流24． ( )是新生地壳最主要的发生部位A．大洋中脊；B．陆洋边缘；C．大陆中心；25．外力作用对地表形态的主要影响是( )A．增高降低；B．削高补低；C．不高不低三、简述以下问题（40%）26．将今论古原理27．重力异常28．风化壳29．侵蚀基准面试卷三一、名词解释（45%）1. 历史比较法2. 重力异常3. 岩石圈4. 克拉克值5. 地质营力6. 地层7. 风化作用8. 侵蚀基准面9. 成岩作用10. 层理11. 汇聚型板块边界12. V字形法则13. 向斜14. 节理15. 岩浆岩的成岩矿物二、论述题（55%）1. 地球内部圈层划分（10）2. 试述相对地质年代的划分（15）3. 简述动力地质作用的基本概念（10）4. 基岩海岸的剥蚀过程和海蚀地形（10）5. 简述构造运动的分类（10）试卷四一、名词解释（40%）1. 重力异常2. 克拉克值3. 化石4. 地层层序律5. 冲积物的二元结构6. 转换断层7. 地形等高线8. V字形法则9. 节理10. 变质作用与变质岩二、论述题（60%）1. 地球内部圈层划分及其依据2. 试述影响风化作用的因素3. 基岩海岸的剥蚀过程和海蚀地形4. 试述不整合的形成过程及其基本特征5. 简述板块边界的分类及其特征试卷五一、名词解释（40%）1. 地热增温率（地温梯度）2. 岩石圈3. 软流圈4. 克拉克值5. 化石6. 风化作用7. 残积物8. 风化壳9. 侵蚀基准面10. 冲积物的二元结构二、论述题（60%）1. 相对地质年代划分方案2. 试述影响风化作用的因素3. 河流地质作用的一般趋势4. 进行灾害经验预报的基本依据有哪些5. 减灾工程的基本任务是什么试卷六一、填空1. 地球的外部圈层包括__ __ __。

个论--含氧盐类--硅酸盐1

个论--含氧盐类--硅酸盐1

四面体共用时，构成二向延展的平面层状[Si4O10]4-。
其中只与一个硅相连的氧叫活性氧，与两个硅相连的氧 叫惰性氧，如滑石结构page157图9-5。
5．架状平面层状硅氧四面体
当硅氧四面体的四个角顶氧全部彼此共用时，每个氧 与两个硅相联系，其中所有的氧都是惰性的，构成向三
维空间发展的“骨架”状[SiO2](图示)。此种结构形式，
本大类矿物晶体结构中阴离子为络阴离子，它们是
[SiO4]4-、[SO4]2-、[P04]3-、[C03]2-、[W04]3-等。
络阴离子在晶体结构中以一 个 独立的结构单位而存在，
如同各大类矿物的简单阴离子（如氧离子、硫离子、氯离
子）在晶体结构中的情况一样，只不过它们的体积比简单 阴离子要大得多，而且形状也比较复杂。
硅氧四面体间以角顶连接成沿一方向无限延伸的链，有单
链和双链。
单链：在单链中，每个硅氧四面体有两个角顶分别与相 邻的硅氧四面体共用，如辉石单链[SiO4]4- ，硅辉石单链
[SiO4]4- 。
双链：两个单链相互联结形成，如角闪石中的双链
[Si4O11]6- 。此双链可视为辉石的一个单链通过一个镜面 反映而得。
4、含氧盐矿物大类 概述

含氧盐是各种含有氧的络阴离子与金属阳离子所组成
的盐类化合物,在地壳中分布很广；
该类矿物占已知矿物总数的三分之二，是地壳中分布 最广泛、最常见的一大类矿物;
成因上几乎在各种地质作用中都有产出，是组成各类
岩石的主要造岩矿物；也是构成多种非金属矿床和金属 矿床的重要矿石矿物和脉石矿物。
离子晶格特性，（透明，呈玻璃光泽，浅色或无色；当其 成分中含铁、锰、过渡性金属元素时，则颜色较深）

9 含氧硅酸盐矿物

9 含氧硅酸盐矿物

硅酸盐矿物在自然界分布极为广泛，已知硅酸盐矿物有 600余种 ，约占已知矿物种的1/4，就其质量而言，约占 地壳岩石圈岩质量的85%。 硅酸盐矿物是三大类岩石的主要造岩矿物，同时也是 工业上所需要的多种金属和非金属的矿物资源，此外，还 有不少硅酸盐矿物是珍贵的宝石矿物
一、化学成分
阳离子主要是惰性气体型离子和部分过渡型离子，铜型离子 很少 阴离子主要是由Si和O组成的硅氧骨干（络阴离子），此 外还可出现附加阴离子O2-、OH-、F-、Cl-，以及S2-、 [CO3]2-、[SO4]2-等，还可有水分子的参与
三、矿物的形态
硅酸盐矿物的形态取决于硅氧骨干的型式和阳离子配位多面 体的连接方式，特别是[AlO6]八面体的连结方式 具岛状硅氧骨干的硅酸盐在形态上常呈三向等长粒状； 具环状硅氧骨干的硅酸盐常呈柱状习性，柱状习性往往属六 方或三方晶系，柱的延长方向垂直于环状硅氧骨干的平面；
具链状硅氧骨干的硅酸盐常呈柱状或针状晶体，晶体延长的 方向平行链状硅氧骨干的延长方向；
具层状硅氧骨干的硅酸盐呈板状、片状、甚至鳞片状，延长 方向平行层状硅氧骨干延长的方向； 架状硅氧骨干的硅酸盐其形态决定于架内化学键的分布，可 形成柱状、层状等晶形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、矿物的物理性质
解理
硅酸盐的解理与硅氧骨干的形式有关
具岛状和环状硅氧骨干的硅酸盐一般解理不好
具链状骨干者常平行链延长的方向产生解理 具层状骨干者常平行层面有极完全解理
9 含氧盐矿物大类
含氧盐是各种含氧酸根络阴离子与金属阳离子所组成的盐类 化合物。它们约占已知矿物种数的三分之二，是地壳中分布 最广泛、最常见的一大类矿物。国民经济中许多重要的矿物 原料，特别是非金属矿物材料，如化工、陶瓷、冶金辅助原 科以及许多贵重的宝(玉)石原料，主要是来自含氧盐矿物

含氧盐类矿物—自然地理学

含氧盐类矿物—自然地理学
From SYSU
正长石
正长石 K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2： 又名钾长 石， 晶体为板状或短柱状（ 图1），在岩石中常为晶形 不完全的短柱状颗粒。肉红、浅黄、浅黄白色，玻璃或珍 珠光泽，半透明。有两组解理直交（ 正长石因此得名）， 硬度6，相对密度2.56～2.58。
图1
鉴定特征：肉红、黄白等色，短柱状晶 体，完全解理，硬度较大（小刀刻不 动）。 正长石是花岗岩类岩石及某些变质岩的 重要造岩矿物，容易风化成为高岭土等。 正长石是陶瓷及玻璃工业的重要原料。
From SYSU
斜长石
Na[AlSi3O8](Na2O·Al203·6SiO2) ～ Ca[Al2Si2O8](CaO·Al2O3·2Si02)斜长石的类质同像系列：斜长石 是由钠长石和钙长石所组成的类质同像混合物，根据2种组分的比 例，斜长石又可粗略地分为：
酸性斜长石——钙长石组分含量占0～30%； 中性斜长石——钙长石组分含量占30%～70%； 基性斜长石——钙长石组分含量占70%～100%。 细柱状或板状晶体（图2），在晶面或解理面上可见到细而平行的双晶 纹；在岩石中多为板状、细柱状颗粒。白至灰白色，或浅蓝、浅绿，玻 璃光泽，半透明。两组解理斜交（86o左右，斜长石因此得名）。硬度 6～6.5，相对密度,2.60～2.76。 鉴定特征：细粒状或板状，白到灰白色，解理面上具双晶纹，小刀刻不 动。 斜长石类矿物见于岩浆岩、变质岩和沉积岩中，分布最广。斜长石比正 长石更易风化分解成高岭土、铝土等。斜长石中钠长石是陶瓷和玻璃工 业的原料。 图2
3
硫酸盐类矿物
From SYSU
三类含氧盐类对比分析
硅酸盐类矿物
主要阴离子 硬度 相对密度 占岩石圈重量 存在位置 [SiO4]4-

矿物学简明教程（含氧盐）

矿物学简明教程（含氧盐）

矿物学简明教程（含氧盐）第四大类含氧盐本章概要1)含氧盐矿物主要类型及其络阴离子基本单位2)硅氧骨干类型、特点；铝的作用及其成因意义；硅酸盐看矿物晶体化学对形态物性的约束。

3)辉石式链、角闪石式链结构；骨干外阳离子与对称；链状结构与解理关系；完全类质同象系列端员矿物成分、物性、成因、产状的渐变。

4)TO(1:1)型、TOT(2:1)型、二八面体型、三八面体型结构；层间域及层间组分对矿物性质的约束；不同结构型代表性矿物；混层矿物。

5)长石族分类、长石双晶、似长石成分与成因、沸石结构特点。

概述含氧盐是金属阳离子和含氧酸根(如硫酸根巧[SO4]2-、碳酸根[CO3]2--等结合而成的化合物。

本大类矿物在自然界分布极广，其种数占已知矿物种数的2/3，而重量则超过地壳总最的4/5，它们不仅是构成三大类岩石的主要矿物，而且也是工业上不可缺少的矿物资源。

根据含氧酸种类不同，本大类分为八类。

（1）硅酸盐类；（2）硼酸盐类；（3）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐类；（4）钨酸盐、钼酸盐类；（5）铬酸盐类；（6）硫酸盐类；（7）碳酸盐类；（8）硝酸盐类。

在含氧盐晶体结构中，含氧酸根呈独立的阴离子团存在，称为络阴离子。

各种络阴离子的形状、半径、电价以及某些化学特性的差別，对矿物的化学成分、物理性质以及成因有决定性的影响（表30）。

一般地讲，络阴离子的负电价越高、其无水正盐的硬度越大，越倾向于高温、内生条件下形成，如橄榄石(Mg,Fe)2SiO 4等硅酸盐;反之,则矿物的硬度越低、溶解度大，倾向于外生低温条件下形成，如硫酸盐、硝酸盐等。

伹是，由于含氧盐类多，成分和构造者都很复杂，同一类矿物的性质和成因会有很大的差异。

参加含氧盐晶格的金属阳离子种类极为广泛。

总的来看，以惰性气体型离子最为重要，其次为部分过渡型离子。

铜型离子较少进入含氧盐。

金属阳离子和络阴离子的组合，往往存在一定规律。

一般说来，阳离子半径大小，电价髙低，与络阴离子的节径和电价是相适应的。

第十九章 含氧盐矿物大类汇总

第十九章 含氧盐矿物大类汇总

（二) 晶体化学
1. 化学组成
络阴离子——[SiO4]4-。 附加阴离子——少数有（OH）—、F — 、Cl — 、O2-、[CO3]2 — 、[SO4]2 — 、[PO4]3 — 水—— H2O、OH —、（H3O）+
阳离子——约40种，惰气型和过渡型
2. 硅氧骨干型式
（1）岛状
单四面体[SiO4] 、双四面体[Si2O7]
（2）环状 三方环、四方环、六方环
（3）链状
单链 、 双链
（4）层状 （5）架状
2. 硅氧骨干型式
（1）岛状
单四面体[SiO4]，Si/O=1/4， 例：橄榄石(Mg,Fe)2［SiO4］
双四面体[Si2O7]，Si/O=1/3.5，
例：异极矿Zn4[Si2O7](OH)2·H2O
2. 硅氧骨干型式
铁铝榴石系列：(Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3 钙铁榴石系列：Ca3（Al,Fe,Cr,V,Zr）2[SiO4]3
单斜辉石系列——CaMg［Si2O6］—CaFe［Si2O6］ 斜长石系列——Na［AlSi3O8］-Ca［Al2Si2O8］
（三)
1. 形态
取决于硅氧骨干的型式和其他阳离子配位多面体，特别是［AlO6］八面 体的连结方式。
变种：水锆石(含水3%～10%)、富铪锆石(HfO2达24%)
结构：四方晶系。［SiO4］四面体借助Zr4+相联结；二者在C轴方向相
间排列。 整个结构也可视为由［SiO4］四面体和［ZrO8］多面体联结而成。
形态物性：四方双锥状，柱状，可依｛011｝成膝状双晶。颜色多变，
与其成分多变有关；玻璃至金刚光泽，断口油脂光泽；透明至半透明。解理不完
方柱石

其他含氧盐矿物课件


硫酸盐矿物
总结词
硫酸盐矿物是指含硫和氧的矿物，常见的有石膏、硬石膏、 重晶石等。
详细描述
硫酸盐矿物通常形成于低温环境下，常与其他矿物共生。它 们在地壳中分布广泛，具有重要的经济价值。硫酸盐矿物在 工业中也有广泛应用，例如用于制造肥料、化学原料、建筑 材料等。
碳酸盐矿物
总结词
碳酸盐矿物是指含碳和氧的矿物，常见的有石灰岩、白云岩、大理石等。
含氧盐矿物的分类
01
含氧盐矿物可以根据所含的金属 阳离子或阴离子进行分类，如硅 酸盐、磷酸盐、硫化物等。
02
也可以根据所含的含氧酸根离子 进行分类，如硫酸盐、碳酸盐、 硝酸盐等。
含氧盐矿物的形成
含氧盐矿物通常在高温和高压条件下 形成，如岩浆活动、变质作用等。
人类对含氧盐矿物的开采和利用已经 有很长的历史，随着科技的发展，含 氧盐矿物在工业、农业、环保等领域 的应用越来越广泛。
在地球的演化过程中，含氧盐矿物不 断形成和转化，形成了现今丰富的矿 物资源。
CHAPTER 02
常见含氧盐矿物
硅酸盐矿物
总结词
硅酸盐矿物是含氧盐矿物中种类最多的一类，它们以硅和铝为主要元素，常见的有长石、云母、黏土矿物等。
详细描述
硅酸盐矿物广泛存在于地壳中，是构成大多数岩石的主要矿物成分。它们通常具有较高的熔点和硬度，化学性质 相对稳定，能够在高温和高压环境下保持稳定。硅酸盐矿物在工业中也有广泛应用，例如陶瓷、玻璃、水泥等产 品的制造。
CHAPTER 04
含氧盐矿物的应用
含氧盐矿物的应用
污水处理
含氧盐矿物如活性氧化铝、活性 硅酸钙等可以作为污水处理中的 吸附剂和混凝剂，用于去除污水
中的有害物质。
烟气脱硫脱硝

汇总 含氧盐矿物

白钨矿(sclteelite)2007-11-02 10:51:09 作者：叶振寰/文来源：中国岩石矿物网浏览次数：954 文字大小：【大】【中】【小】白钨矿(sclteelite)图片化学组成为Ca[WO4]晶体属四方晶系的钨酸盐矿物。

英文中以白钨矿中的钨酸的发现者C. W.舍勒(Scheele)姓氏命名。

旧名钙钨矿或钨酸钙矿。

WO3含量为80.6％。

它与黑钨矿同为钨的最主要矿石矿物。

成分中钨可部分被钼成类质同象替代。

晶体为近于八面体的四方双锥状，通常呈不规则粒状或致密块状集合体。

无色或白色，一般多呈灰色、浅黄、浅紫或浅褐色。

玻璃光泽到金刚光泽，断口呈油脂光泽。

解理中等，断口参差状。

摩斯硬度4.5～5。

比重大，达6.10。

在紫外线照射下发浅蓝色荧光。

白钨矿主要产于花岗岩与石灰岩接触带的夕卡岩中。

中国湖南瑶岗仙是世界著名的白钨矿产地。

世界其他主要产地有朝鲜南部的山塘、德国萨克森、英国康沃尔、澳大利亚新南威尔士、玻利维亚北部和美国内华达等。

重晶石(barite)2007-11-01 11:21:58 作者：叶振寰/文来源：中国岩石矿物网浏览次数：954 文字大小：【大】【中】【小】重晶石(barite)图片化学组成为Ba[SO4]、晶体属正交（斜方）晶系的硫酸盐矿物。

钡和锶可类质同象代替。

钡还可被铅部分替代。

富含铅的变种称为北投石，因产自中国台湾北投温泉而得名。

重晶石晶体常成厚板状，纯净的透明无色，一般为白色、浅黄色,玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。

具三个方向的完全和中等解理。

摩斯硬度3～3.5,比重4.5。

重晶石最主要的用途是作石油钻井泥浆的加重剂和制取钡的化学制品和白色颜料──锌钡白（立德粉），并用作橡胶、纸张、布匹、油漆、塑料等的填料。

还可作为放射线防护物的混凝料，用作玻璃生产中的助熔剂，能增加玻璃的光亮度。

重晶石主要形成于中低温热液条件下。

中国湖南、广西、青海、新疆等地产有巨大的重晶石矿脉。

化学沉积矿床和风化成因的残、坡积矿床在个别国家具有重要的意义，美国密苏里州的残积重晶石砂矿储量达2000万吨。

矿物的分类（简要）

矿物的分类（简要）目前已知的矿物有3000多种，按晶体化学分类将这些矿物分为5个大类。

第一大类：自然元素矿物。

比较少，指由一种元素（单质）产出的矿物。

地壳中已知自然元素矿物大约90种，占地壳总重量的0.1％。

可以分为金属元素，以铂族及铜、银、金等为主；非金属元素，碳、硫等；半金属元素，砷、铋等。

常见的矿物有金、铂、自然铜、硫磺、金刚石和石墨等。

第二大类：硫化物及其类似化合物矿物。

共200～300多种，按种类仅次于硅酸盐类矿物，重量为地壳的0.25％。

常富集成重要的有色金属矿床，是铜、铅、锌、锑等的重要来源，具有很大的经济价值。

主要特点是：具有金属光泽，颜色、条痕较深，硬度低、比重大、导热性能好。

另一特点是，因硫化物往往与岩浆共生，所以在地表表生作用下极易氧化，除黄铁矿（硬度6～6.5），余皆硬度较低。

此类矿物常见者有黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、方铅矿PbS、闪锌矿、辉锑矿Sb2S3、辉钼矿MoS2、辰砂HgS。

第三大类：卤化物。

种类少，约120种，仅占地壳重量的0.1％，下分氯、溴、碘化物类，氧、氢氧、硫卤化物类，氟化物类。

大部分形成于地表条件下，构成盐类矿物，含色素离子少，色浅，硬度低，一般＜3.5。

常见矿物有石盐（NaCl）、钾盐（KCl）、萤石（CaF2）等。

第四大类：氧化物及氢氧化物类矿物。

分布相当广泛，约180～200种之多，占地壳重量的17％。

常见矿物有石英、刚玉Al2O3、磁铁矿、铝土矿Al2O3·nH2O等，是铝、铁、锰、锡、铀、铬、钛、钍等矿石的重要来源，经济价值很大。

第五大类：含氧盐矿物。

矿物中的最大一类，是金属元素与各种含氧酸根（如硅酸根、碳酸根、硫酸根、硝酸根等）的化合物，几乎占地壳已知矿物的2/3，可进一步分为硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。

硅酸盐类：地壳中主要由此类矿物组成，约800多种，占已知矿物的1/3左右，为地壳总重量的3/4，如将SiO2重量计入，可为地壳总重量的87％以上。

含氧盐大类

疏松土状。白色有时染色为浅褐、浅红、浅绿等色调。土状光泽。硬度 全，密度中。吸水后体积不膨胀，但具可塑性且易碎裂。
后不再吸水，块体吸水后易碎。又名叙永石。 为卡尔斯巴双晶，其次巴温诺、曼尼巴双晶，肉红色、白色，条痕白色， 硬度6，两组解理，平行{001}者很完全，平行{010}者完全，两组相交呈 。
截面近正方形，某些生长过程中形成横截面上呈黑十字状定向排列，称 菊花石，新鲜面呈浅红色，极易风化成白色、灰白，条痕白色，透明， 理平行{110}中等，{100}不完全，两组{110}解理夹角89度12分，近于
白色，条痕白色，玻璃光泽，硬度7，解理平行{010}完全，相对密度中
穿插双晶，偶有近于直交的十字形双晶出现，故命十字石，红、暗、黄 解理平行{010}，中等，相对密度中，双晶形态判断 ，玻璃光泽，硬度8，解理平行{001}，完全，相对密度中，断面呈菱形
巴斯双晶，还有钠长石律和肖钠长石律两种聚片双晶，在（001）解理面 晶形成的平行细纹是重要的肉眼鉴定特征，一般为白色、灰白色，常因蚀 时粉红色，白色条痕，玻璃光泽，硬度6-6.5，解理平行{001}和{010}完 6度24分--85度50分，故名斜长石
煮沸，能溶于酸并使酸液变稠，加水搅拌后，从霞石中分解出的二氧化硅 霞状 态是孔状里的白色东西。 白色条痕，透明，玻璃光泽，断口油脂光泽，硬度5.1，解理平行{0001} 在条痕上放少许钼酸铵，滴一滴硝酸，迅速生成黄色的磷钼酸铵。 有时略呈浅黄褐色，白色条痕，透明，玻璃光泽，断口呈强油脂光泽，
钨、钼酸 白钨矿族 紫外线照射下发天蓝色荧光，通常为白色、无色，有时略呈浅黄褐色，白 盐类 白钨矿 硬度4.5，解理平行{101}，中等，相对密度重。
重晶石 重晶石族
天青石
无色，白色或呈灰、黄、褐色等色调，白色条痕，透明，玻璃 ，相对密度等于4.5，特点是{210}解理两组彼此相交101度40分
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09:31 58
1:1型
2： 1型
2 ： 1： 1型
K
K
K
K
09:31
M g S i O H O K A l 59
层状结构硅酸盐
• 在上述三种结构单元层内，电价是中和的，因此， 它们之间以弱的分子键及氢键相联结； • 当“T层”内有Aｌ３＋代替Ｓｉ４＋时，或“O层” 层内有Ａｌ３＋被二价阳离子代替时，将出现剩余 的负电荷。
09:31 2
含氧盐矿物大类
化学组成
阳离子：惰性气体型离子最为重要；其次为部 分亲氧的过渡型离子；铜型离子少见。 络阴离子：[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、[PO4]3-、 [WO4]2-、[BO4]3-、[AsO4]3-、[VO4]3-、 [MoO4]2-、[NO3]-、[CrO4]2-……
• 由Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ＋等阳离子及极性的水分子 进入层间平衡电价，并改变结构单元层间联结方 式和联结强度。
09:31 60
层状结构硅酸盐
层间域：结构单元层之间 的区域。 层间域可以被平衡电 价的阳离子占据，如云 母。 层间域可被极性水分 子充填，如蒙脱石。 层间域也可以空着， 如高岭石。
09:31 3
含氧盐矿物大类
• 由于络阴离子半径较大（一般大于2.5A），因此
需要与半径较大的金属阳离子相结合，才能形成 稳定的化合物。
• 若与离子半径较小的金属阳离子结合，为了保持
稳定，阳离子必须先与水分子结合形成水合离子
（或称水化阳离子），增大了体积后才能与络阴
离子形成稳定的含水化合物。
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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。
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硅 酸 盐 矿 物
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单链
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双链
硅酸盐矿物
层状硅氧骨干：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
连接，形成在二维空间内无限延伸的层。
例如滑石。 其络阴离子可以用[Si4O10]n4n-来表示。
基本结构层：四面体层，八面体层
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层状结构硅酸盐
四面体层（T）
由Si-O或Al-O四面 体构成。
氧作最紧密堆积， Si或Al处于四面体 空隙内。
[SiO4]
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层状结构硅酸盐
八面体层（O）： 由Al-O(OH)或Mg-O(OH)构成。 氧及氢氧根作最紧密堆积，Al及Mg位于八面 体空隙内。
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硅酸盐矿物
滑石的层状 硅氧骨干
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[SiO4]
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硅酸盐矿物
活性氧（非桥氧）：
硅氧四面体中与1个Si
相联结的Ｏ。
桥氧
惰性氧（桥氧）：硅
氧四面体中与2个Si相
联结的Ｏ，其电荷已
中和。
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O
Si
[SiO4]
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硅酸盐矿物
在硅氧四面体中， 活性氧朝向同一方 向（或两个方向）， 形成六方环状的活 性氧离子层。 在晶体结构中，硅 氧四面体层互相平 行排列，活性氧与 铝-氧（或镁-氧）八 面体层（或其它阳 离子）结合组成层 24 状硅酸盐矿物。
09:31KK来自M g S i O H O K A l
云母
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层状结构硅酸盐
结构单元层与相邻的层间域合称为单位构造层。
可以认为，层状硅酸盐矿物是不同类型、不同特 征的单位结构层沿Z轴方向依次叠置而成的。
由于结构单元层叠置时可以X、Y方向上移动，因 此本亚类矿物的“多型”现象较为普遍。
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层状结构硅酸盐
• 本亚类矿物结构类似，从而物理性质相似：
– 多属单斜晶系 – 假六方板片状或短柱状晶形 – 具一组极完全解理 – 低硬度
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层状结构硅酸盐
结构单元层：活性氧一般位于四面体层的同侧， 活性氧与八面体层中的铝或镁联结，使四面体层 与八面体层结合成的整体。
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层状结构硅酸盐
结构单元层的基本类型：
1∶1型（TO型）：由1个四面体层和1个八面体 层组成，层面与晶体的X、Y轴平行，并在Z轴 方向上相互叠置。 2∶1型（TOT型）：由2个四面体层夹1个八面 体层组成。即夹心饼干式。 2：1：1 （TOT.O型）：由2：1型结构单元 层再叠置和连接一个八面体层而构成。
岛状结构硅酸盐
• 锆石
• 橄榄石
• 石榴石
• 红柱石
• 蓝晶石
• 黄玉
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锆石
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橄榄石
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石榴石
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蓝晶石
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红柱石
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黄玉
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环状结构硅酸盐
• 绿柱石 • 电气石
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绿柱石
化学组成:
Be3Al2[Si6O18], 常含有碱金属
层状结构硅酸盐
层状结构硅酸盐矿物，在地壳中分布最为广泛， 它们是岩浆岩、沉积岩和变质岩的重要造岩矿物。
属于本亚类的矿物种类很多，化学成分复杂，类 质同象十分发育。 晶体化学特点：本亚类矿物的络阴离子为 [Si4O10]4-，与其相配位的阳离子有Mg2+、Fe2+、 Al3+、Fe3+、Li+、Cr3+等。矿物普遍含结构水，有 的还具层间水。
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层状结构硅酸盐
八面体分类：
二八面体型结构（Oa）：当八面体层中心由三 价的阳离子(如Al3+、Fe3+等)充填时，则所有的 八面体的中心只有2/3被充填，必定有一个空位 置。
三八面体型结构（Om）：当八面体中心由二 价的阳离子（如 Mg2+、Fe2+等）占据时，则所 有的八面体的中心全部被充填。
含氧盐矿物大类
晶体化学特点
络阴离子内中心阳离子的半径小、电价高，主 要以共价键与O2-牢固相联，是晶体结构中的独 立单位； 络阴离子主要借助O2-与外部金属阳离子以离 子键结合； 总体看含氧盐属离子晶格。 层状结构的含氧盐，层间多为分子键。
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分类
据络阴离子种类的不同，分为：
硅酸盐矿物
化学成分
阳离子元素有57种之多，主要是惰性气体型离 子和部分亲氧的过渡型离子。 阴离子部分除[SiO4]4-络阴离子及它们相互连接 而成的一系列复杂络阴离子外，有时还存在 (OH)-、F-、Cl-、O2-以及附加阴离子。 此外，还存在水分子H2O。
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硅酸盐矿物
硅酸盐矿物为什么会有800多种？
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硅酸盐矿物
晶体化学特征 在硅酸盐结构中，每个 Si4+一般被 4 个O2-所 包围，构成硅氧四面体 [SiO4]4- ，它是硅酸 盐矿物络阴离子的基本结构单位。
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硅酸盐矿物

由于Si4+离子的化合价为 4 ，它赋予每个氧离子的 电价为1，即等于氧离子电价的一半。
氧离子另一半电价可以用来联系其它阳离子，也
联结成封闭的环。
根据环中四面体的数目，可分为三方环[Si3O9]6-、
四方环[Si4O12]8-、六方环[Si6O18]12-等。
环还可以重叠起来形成双环，如六方双环
[Si12O30]12-。
其中六方环最为常见，如绿柱石。
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硅酸盐矿物
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硅酸盐矿物
链状硅氧骨干：硅氧四面体通过共用角顶沿一定 方向联结成沿一个方向无限延伸的链，包括单链 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 两个硅氧四面体共用，如辉石中的单链，其络阴 离子可以用[Si2O6]n4n-表示。
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透辉石- 钙铁辉石
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普通辉石
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硬玉
化学组成：NaAl [Si2O6] 翡翠是一种以硬玉为主的纤维状、致密块 状的钠铝硅酸盐矿物集合体。
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翡翠
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作业
• 请描述翡翠的矿物成分及物理性质，并在 网上找出相应的图片。并解释什么是翡翠 的A货、B货、C货和D货？
可以与另一个硅氧四面体以共用角顶的形式，连 结形成各种形式的复杂络阴离子------硅氧骨干。

导致硅酸盐晶体结构的多样性和复杂性。
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硅酸盐矿物
分类：按硅氧四面体联结方式
岛状硅氧骨干
环状硅氧骨干
链状硅氧骨干
层状硅氧骨干
架状硅氧骨干
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硅酸盐矿物
岛状硅氧骨干：单个硅氧四面体[SiO4]4-或
和H2O。
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电气石
化学组成:
NaR3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)4,
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作业
• 在岛状及环状结构硅酸盐矿物中，哪些矿物可以 作为宝石？请列出它们的矿物成分及相应的宝石 名称，并在网上查找相应的图片。
链状结构硅酸盐
• 透辉石-钙铁辉石
• 普通辉石 • 硬玉 • 普通角闪石 • 透闪石-阳起石 • 硅灰石
两种配位形式同时存在于同一构造中，形成铝 的铝硅酸盐，如白云母KAl2[AlSi3O8](OH)2。
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硅酸盐矿物
• 络阴离子内硅-氧之间以共价键为主，结合力较强 劲，生长速度较快，致使硅氧骨干类型对晶体的 形态有明显的控制作用： – 当晶体结构中存在链状硅氧四面体硅氧骨干时 ，晶体沿硅氧四面体链的延伸方向生长速度最 快，晶体往往具有柱状、针状、纤维状结晶习 性； – 当晶体结构中存在层状硅氧骨干时，晶体沿四 面体层延伸方向的生长速度最快，晶体常长成 板状、片状和鳞片状形态。