第四节:第四亚类:架状硅酸盐矿物
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实习十二架状硅酸盐矿物亚类一、课前准备了解架状硅酸盐亚类矿物的主要特征。
二、目的及要求⒈掌握矿物的分类原则,能够正确划分矿物归属。
⒉掌握架状硅酸盐亚类矿物的形态、物性特征与晶体化学特征间的关系。
⒊掌握矿物的主要鉴定特征及相似矿物的区别。
三、内容及方法1.主要认识矿物:⑴长石族:按阳离子分为碱性长石亚族(钾钠长石亚族)和斜长石亚族。
透长石:K[AlSi3O8],单斜晶系;[主要鉴定特征] 板状,无色透明,硬度大于小刀,两组直交完全解理。
是一种高温相钾长石,在中酸性喷出岩或浅成岩中呈斑晶产出。
正长石:K[AlSi3O8],单斜晶系;[主要鉴定特征]厚板状或短柱状,常见肉红色,也呈浅黄色或灰白色,两组直交完全解理,硬度大于小刀,卡氏双晶。
微斜长石:K[AlSi3O8],三斜晶系[主要鉴定特征]厚板状或短柱状,常见肉红色,硬度大于小刀,两组近直交完全解理,格子双晶(显微镜下)。
常与钠长石呈条纹状结构。
在伟晶岩中微斜长石可呈巨大晶体常与石英形成文象结构。
斜长石:Na[AlSi3O8] —Ca[Al2Si2O8],三斜晶系。
钠长石(Ab)和钙长石(An)形成的类质同象系列,根据钙长石(An)的含量,划分为6个矿物种:钠长石、奥长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石。
[主要鉴定特征]板状,常见灰白色,硬度大于小刀,两组近直交完全解理,硬度大于小刀,聚片双晶。
斜长石种别的鉴定,需要借偏光显微镜的观察。
在手标本上,一般可根据岩石类型的所属,大体可以区分为酸性、中性或基性三类。
⑵霞石族:霞石:Na3K[AlSiO4]4,六方晶系。
[主要鉴定特征]厚板状或六方柱状,集合体呈粒状或致密块状,常见肉红色,贝壳状状断口,硬度近似于小刀。
无解理。
霞石只产于碱性岩中,不与石英共生。
⑶白榴石族:白榴石:K[AlSi2O6],四方晶系,常呈假等轴晶系。
[主要鉴定特征]完整的四角三八面体晶形,粒状集合体,炉灰色或带浅黄色调,硬度大于小刀,无解理。
总结硅酸盐类矿物的晶体化学特点与物理性质之间的关系及亚类的划分总结硅酸盐类矿物的晶体化学特点与物理性质之间的关系及亚类的划分由于中心原子Si是四面体的结构,这种稳定的结构使得硅酸盐有稳定的化学性质,从而其硬度大、耐火,可用于制造耐火材料、玻璃、陶瓷、水泥等。
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、架状络阴离子请总结硅酸盐类矿物的晶体化学特点与物理性质之间的关系及亚类的划分。
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《无机化学》第四版,高等教育出版社,面向21世纪课程教材,北京师范大学无机化学教研室、华中师范大学无机化学教研室、南京师范大学无机化学教研室编(吴国庆主编)。
简述氧化物类矿物化学组成、晶体化学、形态、物理性质等特点由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物是氧化物。
不同氧化物的晶体类型,形态及物理性质不同,例如二氧化硅是原子晶体,质地坚硬,硬度大,熔点高,表面有光泽。
而二氧化碳是分子晶体,无色无味,密度比空气大,微溶于水。
二氧化钠是离子晶体,为白色块状晶体,硬密度较小,熔点较底,暴露在空气中易潮解。
架状硅酸盐亚类络阴离子是由硅氧四面体以四个顶点在三维空间无限联结成的硅氧骨架,其中有部分Si4+被Al3+(或Be2+)替代,并与金属阳离子相结合的硅酸盐。
所以,架状硅酸盐必为铝硅酸盐或铍硅酸盐。
2.研究意义?1).三维架状结构是地球上最常见的矿物-超过地壳矿物总数2/3;2).在架状结构硅酸盐中,特征亚结构导致不同的矿物种具有特殊的物理性质.)晶体化学特征:可表示为[AlxSin-xO2n]x-.其中铝代硅不能超过总的一半,即按离子数Al:(Al+Si)一般在1:4-1:2之间.由于Al代Si而产生的负价,每个硅氧四面体平均只有-1/4--1/2,在硅酸盐各亚类中最低.附加阴离子:结构空隙或孔道常充填F-.Cl-.(OH)-.S2-.[SO4]2-.[CO3]2-等附加阴离子,同时,沸石矿物中的“沸石水”也占据这些孔隙或孔道.阳离子:主要是K+、Na+、Ca2+、Ba2+等,有时还有Rb+、Cs+、NH4+等,一般不存在六次配位的Fe、Mg、Mn、Al等阳离子.半径大、配位数高、电价低架状硅氧骨干中Al替代Si的数目有限;架状硅氧骨干形成的结构空隙较大;晶体结构四面体在三维空间不同方向上排列的紧密程度不同,从而形成了多种结构类型,这些结构的演变规律为:石英族-长石族-白榴石族、霞石族-沸石族。
2)外观鉴定特征形态:主要取决于各自的结构特点。
当架状中的键力各方向无明显差异时,呈粒状,解理也差;当某方向键力强于或弱于其它方向时,则呈片状、板状或柱状、针状,也会出现相应的解理;本亚类各种常见矿物都是浅色矿物;架状硅氧骨架由每个硅氧四面体的四个角顶,在晶格中形成了一个牢固的整体结构,质点之间结合力较强(强共价键),所以矿物硬度较高,一般为5-6。
沸石族矿物多因结构中存在“沸石水”,硬度为3.5-5.5;沸石矿物中的“沸石水”也占据结构中的孔隙或孔道,它们的逸出(或重新进入)时不改变矿物的晶体结构,但产生了吸附性、离子交换性等特殊性能。