含氧盐大类—岛状链状硅酸盐亚类矿物的宏观鉴定试验指导
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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。
一、名词解释1.矿物种与异种矿物种:是指具有一定晶体结构和化学成分的矿物。
异种:是指同属于一个种的矿物,但在化学组成、物理性质等方面有一定程度的变异者。
2.有序与无序有序:当两种(或两种以上)原子或离子在晶体结构中占据某种位置时,如果它们相互间的分布是有规律的,即这两种(或多种)原子或离子各占据特定的位置,则这种结构称为有序机构。
无序:当两种(或两种以上)原子或离子在晶体结构中占据某种位置时,如果它们相互间的分布是任意的,即它们占据任何一个该种位置的几率都是相同的,则这种结构称为无序。
3. 二八面体型与三八面体型结构二八面体型:在层状硅酸盐矿物中,若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构。
三八面体型:在层状硅酸盐矿物中,若全部的八面体空隙被阳离子所填充个称为三八面体型。
4. 立方最紧密堆积与六方最紧密堆积立方最紧密堆积:按ABCABCABC…三层重复一次的规律堆积,则球在空间的分布规律与立方面心格子一致,这种堆积方式为立方最紧密堆积。
六方最紧密堆积:按ABABAB…两层重复一次的规律进行堆积,结果球在空间的分布将与立方原始格子相对应。
5. 矿物包裹体:矿物生长过程中或形成之后被捕获包裹于矿物晶体缺陷(如晶格空位、位错、空洞、裂隙等)中的、至今尚完好封存在主矿物中并与主矿物有着相界线的那一部分物质。
6. 聚集元素与分散元素聚集元素:有些元素,如Sb、Bi、Hg、Ag、Au等,虽然丰度很低,但趋于集中,形成独立的矿物种,甚至富集成矿床,这些元素称为聚集元素。
分散元素:Rb、Cs、Ga、In、Sc等元素的丰度虽远比上述元素为高,但趋向于分散,很少能形成独立的矿物种,而是常常作为微量的混入物赋存于主要由其他元素所组成的矿物中,这些元素称为分散元素。
7. 类质同象与同质多像、多型类质同象:晶体结构中某种质点(原子、离子或分子)为它种类似的质点所代替,仅使晶格常数发生不大的变化,而结构形式并不改变,这种现象称为类质同象。
《含氧盐大类(一)—岛状、链状硅酸盐亚类矿物的宏观鉴定》实验指导实验类型:验证实验学时:2实验要求:必修
一、预备知识
1.硅酸盐矿物的晶体化学特点及其对矿物性质的影响;
2.硅酸盐矿物的形态、物理性质及成因产状与用途;
3.岛状、链状硅酸盐盐矿物的形态、物理性质及成因产状与用途;
4.类质同象及其对矿物性质的影响。
二、目的与要求
1.掌握硅酸盐类矿物的晶体化学特点及其对矿物性质的影响;
2.掌握常见岛状、链状硅酸盐矿物的晶体化学特点、外观鉴定特征及成因、产状与用途;
3.熟悉常见岛状、链状硅酸盐矿物与相似矿物之间的主要区别。
三、实验内容与鉴定方法
硅酸盐矿物肉眼鉴定时,条痕色较为次要,主要从晶形及解理、颜色等方面着手,注意相似矿物的对比区别。
岛状、环状硅酸盐矿物一般具有完好的晶形。
物理性质上多呈无色或浅色,透明至半透明,具玻璃光泽或金刚光泽;高的硬度(一般均大于5.5);相对密度和折射率也都较大。
主要形成于岩浆作用、伟晶作用和热液作用中;在交代蚀变和接触变质、区域变质作用中亦可大量产出;一般不形成于外生作用中。
链状结构硅酸盐矿物中,形态一般均为平行链状骨干的柱状、板状、针状晶形;发育平行链方向的解理;玻璃光泽,含Ca、Mg的颜色浅,含Fe、Mn的颜色深。
多为岩浆岩和变质岩的主要造岩矿物,尤其是辉石族和角闪石族矿物的分布更为广泛。
所用的手标本:橄榄石、石榴子石、红柱石、黄玉、绿帘石、绿柱石、电气石、普通辉石、透辉石、硅灰石、普通角闪石、透闪石、阳起石
四、作业与思考题
1.手标本上如何区别下列相似矿物:①橄榄石与绿帘石;②蓝晶石与红柱石;③普通角闪石与普通辉石;④透闪石与硅灰石;⑤阳起石与透辉石。
4.为什么红柱石、蓝晶石、绿柱石、电气石呈柱状晶体?
5.为什么岛状结构硅酸盐矿物一般硬度较高、密度较大?
6.为什么绿柱石硬度高,但密度不大?
7.辉石族和角闪石族的浅色和深色矿物,在成分上各有什么特征?
8.为什么辉石族和角闪石族的解理夹角不同?
形态光学性质解理
矿物名称化学式
硬度比重其它主要成因类型密切共生矿物鉴定特征
单晶体集合体颜色条痕光泽透明度组数程度。