矿物学链状结构硅酸盐
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第十三讲教学内容:第十三章硅酸盐矿物——链状硅酸盐教学重点:链状硅酸盐中阳离子的占位、解理形式及产生原因、辉石族矿物与角闪石族矿物质成分、结构、形态及物性等方面的对比教学难点:链状硅酸盐中阳离子的占位、解理形式及产生原因、辉石族矿物与角闪石族矿物质成分、结构、形态及物性等方面的对比思考题:1、简述辉石族矿物与角闪石族矿物质成分、结构、形态及物性等方面的异同。
2、绘图说明在辉石族矿物与角闪石族矿物的晶体结构中,链间有几种空隙类型、如何分布,空隙由哪些阳离子占据,解理产生方向及夹角。
第五节链状结构硅酸盐矿物链状结构硅酸盐——由链状硅氧骨干与团外阳离子结合形成的硅酸盐矿物。
一. 化学成分1. 阳离子——类型相对简单,主要为惰性气体型离子如K、Na、Li、Ca、Mg、Al等及过渡型离子如Fe2+、Fe3+、Mn、Cr、Ti等。
由此导致了本类矿物的颜色种类也相对较少(无色、浅色、绿色、墨绿色等)。
2. 附加阴离子——在角闪石族中见有(OH)-、F-、O2-、Cl-等。
3. Fe—Mg可以形成完全类质同象,如:透辉石CaMg [Si2O6]——钙铁辉石CaFe [Si2O6];透闪石Ca2 Mg5[Si4O11]2(OH)2——铁阳起石Ca2Fe5[Si4O11]2(OH)24. Al的作用:在单链硅氧骨干中有少部分出现Si被Al替代形成铝硅酸盐(如普通辉石、深绿辉石等),在双链硅氧骨干中则可以出现Al替代Si的现象(一般小于1﹕3,但夕线石能达到1﹕1),并含有附加阴离子(如OH-)。
还可以形成铝的硅酸盐(硬玉NaAl[Si2O6])和铝的铝硅酸盐矿物(普通辉石(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6])。
二. 晶体化学特征单链硅氧骨干:[Si n O3n]2n-辉石链-[Si2O6] 4-、硅灰石链-[Si3O9]6-(与三方环骨干相同,具有此类骨干的矿物是何亚类,取决于“团外阳离子”,当Ca为团外阳离子时,矿物为单链结构硅酸盐)、蔷薇辉石链-[Si5O15]10-双链硅氧骨干:角闪石链-[Si4O11] 6-、硬钙石双链—[Si6O17]10-、夕线石双链—[AlSiO5]3-[SiO4]4-沿c轴成链,链内以共价键为主,金属阳离子Mg、Fe、Al等存在于链与链之间,与链(络阴离子团)呈离子键。
硅酸盐结构类型
硅酸盐是指由硅酸根离子 SiO4 与金属离子或其他离子组成的
化合物。
硅酸盐可以分为多种不同的结构类型,最常见的有以下几种:
1. 正二硅酸盐结构:也称为硅酸四面体链结构,是由SiO4四
面体链相互联结而成的结构。
每个四面体的一个氧原子与相邻四面体的硅原子共享一个氧原子,形成链状结构。
例如石英和云母等。
2. 环状硅酸盐结构:也称为硅酸四面体环结构,是由四面体相互连接形成环状结构。
每个四面体的一个氧原子与相邻四面体的硅原子共享一个氧原子,形成闭合的环状结构。
例如玉髓等。
3. 框架硅酸盐结构:也称为硅酸四面体框架结构,是由四面体直接相连形成三维立体框架结构。
框架结构中硅原子与四面体的相连方式决定了硅酸盐的不同种类。
例如长石和石墨烯等。
4. 层状硅酸盐结构:也称为硅酸四面体层结构,是由四面体层相互连接形成层状结构。
每个四面体的一个氧原子与相邻四面体的硅原子共享一个氧原子,形成层状结构。
例如云母等。
总的来说,硅酸盐的结构类型多样,其结构类型决定了硅酸盐的物理化学性质和用途。