矿物学链状结构硅酸盐

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链状层状硅酸盐矿物介绍

链状层状硅酸盐矿物介绍

02
建筑材料:作为混凝土和砂浆的添加剂,提高材料的抗压强度和耐久性
03
环保材料:作为废水处理和土壤修复的材料,有效去除重金属和污染物
04
电子材料:作为电子元器件的封装材料,提高产品的稳定性和可靠性
建筑材料
链状层状硅酸盐矿物可用于制造水泥、混凝土等建筑材料。
01
链状层状硅酸盐矿物具有良好的耐热性和耐腐蚀性,可用于制造耐火材料和耐腐蚀材料。
1
层状结构:由硅氧四面体和氧化铝八面体组成的层状结构
2
硅氧四面体:硅氧四面体是链状层状硅酸盐矿物的基本结构单元
3
氧化铝八面体:氧化铝八面体是链状层状硅酸盐矿物的另一种基本结构单元
4
链状层状硅酸盐矿物的化学式:链状层状硅酸盐矿物的化学式为SiO2·Al2O3·nH2O,其中n为水分子数
5
链状层状硅酸盐矿物的物理性质:链状层状硅酸盐矿物具有较高的硬度和耐磨性,具有良好的热稳定性和化学稳定性。
演讲人
链状层状硅酸盐矿物介绍
01.
02.
03.
04.
目录
链状层状硅酸盐矿物的基本概念
链状层状硅酸盐矿物的种类
链状层状硅酸盐矿物的应用
链状层状硅酸盐矿物的勘探与开采
链状层状硅酸盐矿物的基本概念
矿物的定义
矿物是地球演化的产物,具有地质意义
03
矿物是科学研究和工业应用的重要对象
04
矿物是地壳中自然形成的无机固体物质
环境保护与可持续发展
01
勘探与开采过程中,应尽量减少对环境的破坏和污染
02
采用环保技术,降低能耗和排放
03
遵守相关法律法规,保护生态环境
04
加强废弃物处理,实现资源循环利用

第十三讲——链状硅酸盐

第十三讲——链状硅酸盐

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。

链状硅酸盐

链状硅酸盐

别,以低折射率和低重折率与绿辉石和深绿辉石相区别。缅甸素以特
产优质翡翠著称于世,美国和前苏联也有产出。
角闪石
角闪石是双链状结构硅酸盐矿物,届于金属矿石。角闪石并不含有有 价值的金属.所以它只能作铸石原料中的配料。它们类质同象置换关 系非常复杂.主要表现在钙与钠、镁与铁、铝与三价铁离子、铝与硅
辉石族矿物
辉石族矿物是最主要的造岩矿物之一。辉石可以结晶成正交晶系或单 斜晶系。因此可以进一步分为两个亚族.正辉石亚族如顽火辉石、古 铜辉石、紫苏辉石.正铁辉石。
斜辉石亚族如透辉石、钙铁辉石、普通辉石、霓石、霓辉石、硬玉、
锂辉石
硬玉
硬玉是由一种钠和铝的硅酸温矿物组成的物质,属于单斜辉石中的碱
辉石
辉石是单链状结构硅酸盐矿物的总称,是硅酸盐的主要造岩矿物。斜 方辉石和单斜辉石是它的两亚族。它的质脆,断口呈参差状或贝壳状, 具有玻璃光泽。颜色多呈暗色.颜色的变化取决于成分中元素铁的含
量,含铁量越多颜色越深。它是透明呈淡紫色或祖母绿色的锂辉石分别称为紫锂辉石和翠铬理 辉石、可作宝石。另外纯色的辉石常作装饰品用。
等比值的变化上,所以其组成成分不固定、也就存在着不同种类的角
闪石。
性辉石,通常是由很细小的晶体紧密交织而成的致密块状集合体。中
国俗称“悲翠“。元朝时,渐渐传入中国,清代中叶以后,被帝王、 富豪所追求,制成许多饰物.是中国传统玉石中的后起之秀。硬玉不
透明至半透明、细腻和坚韧,化学性质稳定,是玉石中珍贵的品种。
特别是其中的“宝石绿”,其珍贵价值可与祖母绿媲美。硬玉以其浅 色、致密块状及高硬度为特征。以低重沂率和大消光角与理辉石相区

链状硅酸盐

链状硅酸盐

等轴晶系。孤立的[SiO4]四面体由[ BO6]八面体 联结;其间为立方配位多面体[AO8]。
【晶体结构】
常呈完好晶形,菱形十二面体晶面上常有平行四边形长对角 线的聚形纹。集合体常为致密粒状或致密块状。
【形态】
颜色受成分影响(如钙铬榴石因含铬呈鲜绿色),;玻 璃光泽,断口油脂光泽。无解理。硬度6.5~7.5。相对密度3.5~4.2,一般铁、 锰、钛含量增加,相对密度增大。有脆性(如薄片中常见石榴子石裂纹发育,是 脆性引起)。
钙铁榴石系列:Ca3(Al,Fe,Cr,Ti,V,Zr)2[SiO4]3
钙铝石榴子石 (Grossularite) Ca3Al2 [SiO4]3 钙铁石榴子石 (Andradite) Ca3Fe3+2 [SiO4]3 钙铬石榴子石 (Uvarovite) Ca3Cr2 [SiO4]3 钙钒石榴子石 (Goldmanite) Ca3V2 [SiO4]3 钙锆石榴子石 (Kimzeyite) Ca3Zr2 [SiO4]3
(1)红柱石为柱状晶体,{110}解理发育,其柱体及解理 都平行于[AlO6 AlⅥAlⅤ[SiO4]O ]八面体链;
(2)蓝晶石为板状晶体,最发育的解理是{100},其板状 晶形及解理都平行于[AlO6]八面体链相联所形成的层; (3)夕线石为针状、纤维状晶体,解理{010}发育,其针 状晶形及解理也都平行[AlO6]八面体链及[AlO4]、[SiO4] 四面体双链,之所以发育成针状、纤维状晶形,是因为结构中 存在一个[AlO6]八面体链和一个[AlO4]、[SiO4]四面体 双链导致结构异向性十分强烈所致。
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 全;断口不平坦或贝壳状。硬度7.5~8。相对密度4.4~4.8。性脆。

链状结构硅酸盐亚类 ppt课件

链状结构硅酸盐亚类  ppt课件
18
层状结构硅酸盐亚类
概述
高岭石型
叶腊石型
云母型
ppt课件
绿泥石型
19
M S i O H O A l
层状结构硅酸盐亚类
概述
4、层间域: 结构单元层之间的空隙层叫层间域,其间可充 填大阳离子(K,Na,Ca等)、水分子、有机分 子等,也可以空着,决定于层内电荷是否平衡 (思考:层内电荷平衡性决定于什么?)。 层间域里的内容直接影响层状硅酸盐矿物的硬 度、解理、弹性、挠性、吸附性、离子交换性 等。
ppt课件
36
架状结构硅酸盐亚类-长石族
长石结构的有序度:
概述
[SiO4]四面体中Al代替Si的占位有序的程度。
长石结构的三斜度:
因为有序化使长石结构从单斜变为三斜,由单斜变化到三 斜的程度。 两者的关系: 有序度越高,三斜度也越高;但两者并不同步,有序度大 于0时,三斜度可以为0。
ppt课件 37
黏土矿物:粒度小于2um的层状硅酸盐矿物。 黏土矿物强调粒度小,是因为粒度越小,上述物理性质越突 出,工业应用越好。 目前,黏土矿物研究在“环境矿物学”、“应用矿物学”里一 23 ppt课件 直是热门。
层状结构硅酸盐亚类
成因及产状:
概述
岩浆型、伟晶型、热液型、变质型、沉积型等各种地 质作用。在表生条件下具有极大的稳定性。
架状结构硅酸盐亚类-长石族
钾长石有序化过程:
因为在长石结构中有4种类型的四面体: t1(o), t1(m), t2(o), t2(m)
概述
在钾长石(K[AlSi3O8])中,恰好Al:Si=1:3,即这四 个四面体中有1个是被Al占据。
ppt课件
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架状结构硅酸盐亚类-长石族

8第八讲链状硅酸盐

8第八讲链状硅酸盐
第九章
含氧盐矿物大类
硅酸盐矿物类(二) ——链状硅酸盐矿物亚类
一 概述
结构:链状Si-O骨干平行C轴排列,靠骨干外阳离子互相联系。
成分: ——双链类角闪石族出现附加阴离子(OH)-、F-、Cl-; ——Si-O骨干中可有AlIV代替Si,AlIV / Si ≤1∶3,仅矽线石达1/2。
形态:平行Si-O骨干的柱状、板状、针状、纤维状。 物性特征: ——玻璃光泽,不依颜色而变化。 ——发育平行链的解理; ——依阳离子由惰气型向过渡型转变,颜色由浅而深; ——硬度大于小刀, 分类: ——单链:辉石族;硅灰石族;蔷薇辉石族; ——双链:角闪石族;矽线石族。
与矽线石区别:产状不同,硅灰石易熔于酸。
三 三重、五重单链状矿物
2.蔷薇辉石 (Mn,Ca)5[Si5O15] 五重单链,三斜,板状,粉红,解理{110}、{110}完全, 交角近90°,H5.5-6, 相对密度3.4-3.75,黑色被膜,产 于片岩。 与蔷薇石英区别:解理。
蔷薇辉石
四 角闪石族
鉴定特征:晶 体长柱状,横 断面菱形,白 ~灰色,二组 解理,交角 124-56° 透闪石是接触 变质岩的常见 矿物。
透闪石
鉴定特征: 晶体长柱 状,横断 面菱形, 褐、灰绿、 绿黑色, 二组解理, 交角12456°。 阳起石是 接触变质 岩的常见 矿物。
阳起石
四 角闪石族
6. 斜方闪石与单斜闪石分述 单斜闪石:
二 辉石族
2. 硅氧骨干外阳离子占位及对称
链间两种空隙: ——小空隙M1:位于硅氧四面体角顶相对的位置,一般 由较小的阳离子Fe2+, Mg2+, Al3+占据,呈正八面体配位; ——大空隙M2:位于硅氧四面体底面相对的位置,可 由大(Na+, Ca++)小(Fe++, Mg++)两种离子占据,分别呈畸变 立方体和八面体配位。

矿物鉴定:链状硅酸盐

矿物鉴定:链状硅酸盐
(三)、链状结构硅酸盐亚类
➢ 链状结构硅酸盐中,配阴离子[SiO4]四 面体共角顶相联形成沿一维方向无限延伸 的链状硅氧骨干,各链互相平行,
➢ 链状构造硅酸盐可分为辉石式的单链和角 闪石式的双链。它们分别组成重要的辉石 族矿物和角闪石族矿物。
链状硅酸盐矿物具有下列特点:
1.辉石族
(1)化学成分和分类 辉石族矿物的化学通式可表示成XY[T2O6]。
X=Na+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+等; Y=Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Cr3+、Al3+、
Ti4+等; T=Si4+、Al3+,占据硅氧骨干中的四面体位置。
(2)结晶形态、物理性质
➢ 力学性质:解理发育平行于{110}(或{210}) 的完全解理,其解理面夹角为56°和124;这是 肉眼区分辉石族与角闪石族矿物的非常重要的依 据之一。
分类
➢ 根据成分、结构特点,分为斜方角闪石亚 族、单斜角闪石亚族。
➢ 斜方角闪石亚族主要有:直闪石。
➢ 单斜角闪石亚族主要有:透闪石—阳起石 类质同像系列,普通角闪石,蓝闪石,角 闪石石棉。
特征 透辉石
钙铁辉石
普通辉石
形态 单斜晶系,呈短柱状(岩浆岩 单斜晶系,短柱 中)或长柱状(夕卡岩中常 状、粒状。横断 见),断面呈方形或矩形, 面呈正八边形
颜色 灰白色-灰绿色 灰绿色或黑色 灰褐-绿黑色
解理 {110}中等,两组、夹角87℃ {110}完全, 夹角87°
产状 夕卡岩的主要矿物,与石榴子 基性侵入岩、喷
➢ 成因产状:为某些结晶片岩的造岩矿物。

k11-硅酸盐矿物分述a

k11-硅酸盐矿物分述a
24
石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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石榴子石鉴定特征
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成因产状:


主要为变质作用产物。 Ca系:主要为钙铁榴石或钙铝榴石,接触交代成因,产 于矽卡岩中。 Al系:主要是铁铝榴石,区域变质成因,普遍见于各种 片岩及片麻岩中。 作研磨材料、钟表钻头。 色美、粒大(>8mm,绿色者>3mm)、透明而无杂质 者可作宝石原料;最有意义的是镁铝榴石,可用于指导 找金刚石。
用途:

10
锆石
11
橄榄石族
包括一组成分类似同属正交晶系的矿物。一般化学式为 X2[SiO4]。其X通常为Mg2+、Fe2+、Mn2+等。Mg2+和Fe2+是 最常见的组成部分,可以形成以Mg2[SiO4]镁橄榄石 (forsterite)及Fe2[SiO4]铁橄榄石(fayalite)为两个端员组份的完 全类质同象系列。其中间成员,是最常见的所谓橄榄石。
晶体结构:

等轴晶系,对称型 m3m, 空间群 Ia3d。结构中孤立 [SiO4]4-由X2+Ⅷ和Y3+Ⅵ联结,形成畸变配位立方体和配位八面 体。结构很紧密,各方向的键力很少有差异。 Z=8。结构中 二价阳离子作八次配位,形成畸变配位立方体,三价阳离子 作六次配位。这一结构很紧密,各方向的键力很少有差异 21
53
鉴定特征:

斜方柱状晶形,横断面呈菱形,柱面常有纵纹。酒黄色 或无色透明,玻璃光泽。 {001}一组完全解理;H 8。
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一种造岩矿物,在月岩中也很丰富,变质岩中偶有出现
★透辉石 (Ca, Mg)[Si2O6]
鉴定特征:白—灰绿色,八边形短柱状晶体,二组解理 交角近直角。
透辉石是基性岩、超基性岩中很常见的一种造岩矿 物,在矽卡岩、钙质区域变质岩常见。
普通辉石
翡翠
翡翠的英文名称为Jadeite,之所 以叫翡翠,是因为它的颜色不均一, 有时在浅色的底子上伴有红色和绿 色的色团,颜色之美尤如古代赤色 羽毛的翡雀和绿色羽毛的翠雀,所 以称之为翡翠。近代人们称翡翠为 “红翡绿翠”
C货:指经过人工添加外来染料或药品处理后的翡翠 及其成品,玉质是真的,颜色是人工加入的
角闪石族(双链) 化学成分
角闪石族矿物的化学成分通式可表示为: A0-1X2Y5[T4O11]2(OH, F, Cl),其中
A=Na+, Ca2+, K+, H3O+,A位置 X=Na+, Li+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+,M4位置 Y=Mg2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Fe3+, Ti4+, Cr3+,M1, 2, 3位置 T=Si4+, Al3+, Ti4+
T组阳离子占据硅氧骨干中的四面体位置,以Si4+为主,主要有 Al3+(少量的Ti4+,Fe3+,Cr3+ 等)替代,但Al/Si一般≤1/3 A, X, Y组阳离子中及其间的类质同象替代十分普遍和复杂,并 可形成许多类质同象序列
晶体结构
硅氧骨干可看成是由两个辉石单链联结而成的双链,以4个 [SiO4]四面体为重复单位,记为[Si4O11]6-。链与链之间存在着空酸盐中的 络阴离子为[SiO4]四 间体共角相联而成的沿 一维方向无限延伸的链 状硅氧骨干,链状硅氧 骨干的种类及型式相当 复杂、多种多样。以下 只叙述具单链硅氧骨干 的辉石族和具双链硅氧 骨干的角闪石族,它们 为主要造岩矿物,而且 分布广泛
辉石族 (单链)
一、化学成分
辉石族矿物的颜色随成分而异,含Fe、Ti、Mn等的矿物 颜色较深,玻璃光泽,硬度5-6;相对密度中等(3,1-3.6)
★普通辉石 (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)[(Si,Al)2O6]
鉴定特征:绿黑色,八边形短柱状晶体,二组解理交角近直角。 普通辉石是火成岩、尤其是基性岩、超基性岩中很常见的
辉石族通式
XY[Si2O6]
X=Na+, Ca2+, Mn2+, Fe2+, Mg, Li+
占据M2位置
Y=Mn2+, Fe2+, Mg, Fe3+, Cr, Al3+, Ti 占据M1位置;
M2位置上阳离子种类的不同,将导致结构发生变化:
若无大半径的Ca、Na、Li,且三价的Al,Fe也很少时,辉 石将结晶成斜方晶系——斜方辉石亚族
M1:小半径的离子,如Fe, Mg等。 M2:Fe, Mg, 及大半径的离子Ca, Na, K等
形态与物性
辉石的晶体结构特征, 使辉石晶体均呈平行于 [Si2O6]链延伸(c轴)的 柱状晶形,其横断面呈 假正方形或八边形;并 发育平行于链延伸方向 的{210}或{110}解理, 其解理夹角近于90 (为 87和93 )。
M1、M2、M3: 小半径离子 M4:Ca、Na、 K等离子
顶对顶的双链间存在八面体空隙(有三种,分别以M1、M2、M3表示, 主要由Y类小半径阳离子Mg、Fe2+等充填形成配位八面体;硅氧四面体以 底面对底面的双链间的空隙以M4表示,为X类阳离子占据,A类离子位于 底面相对的双链之间,恰好在[Si4O11]6-双链的“六方环”的中心附近的宽 大而连续的空隙上,主要用来平衡晶体结构中的电价,故可被Na+, K+, H3O+所占据,亦可全部空着
翡翠的A货、B货和C货的含意:
A货:是指未经任何人工化学处理的天然翡翠货品, 成分、结构、颜色、透明度均保持自然状态的属性,仅通 过机械加工改变了形状的翡翠。
B货:指本来是低档翡翠,经强酸处理漂洗,去除杂 质杂色,保留了绿色、紫色,再用环氧树脂固结,颜色、 玉质是天然的(真的),但结构已被破坏的翡翠,较长时 间后,其色、质均会变差。
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,化学分子式为NaAl[Si2O6]
翡翠的颜色千变万化,多为绿、红、紫、蓝、黄、灰、黑、无 色等。根据绿色的色调、亮度和饱和度,翡翠可分为祖母绿色、 苹果绿色、葱心绿、菠菜绿、油绿、灰绿等六种。玻璃光泽至 油脂光泽,半透明至不透明。折光率1.66-1.68,双折射率 0.012-0.020,无多色性。硬度6.5-7,密度3.25- 3.4g/cm3。韧性极强
形态及物性
角闪石族的晶体结构特 征决定了角闪石族矿物 具有平行c轴方向一向延 长的柱状、针状甚至纤 维状晶形;均发育平行 {110}(或{210})的 完全解理,其解理面夹 角为56和124 。
当成分中Fe含量增高 时,其颜色加深。相对 密度和折射率均增大
普通角闪石(Ca,Na)2-3(Mg2+,Fe2+,Fe3+,Al3+)5[(Al,Si)4o11]
(鉴oH定)2特征:晶体长柱状,横断面菱形,绿黑色,二组解理, 交角124°。
普通角闪石是火成岩和变质岩的主要造岩矿物。
透闪石 Ca2Mg5[Si4o11] (oH)2
鉴定特征:晶体长柱状,横断面菱形,白—灰色,二组解理, 交角124°。
透闪石是接触变质岩的常见矿物。
阳起石 Ca2(Mg、Fe)5[Si4o11] (oH)2
若有大半径的Ca、Na、Li存在,且三价、二价阳离子发 生广泛的类质同象替代,辉石则结晶成单斜晶系——单斜辉 石亚族。
二、晶体结构
[SiO4]四面体各以两个角顶与相邻的[SiO4]四面体共用形成沿c轴方向无 限延伸的单链[Si2O6],链与链之间借助阳离子联结起来。链内Si-O键主要为 共价键,链外阳离子(M)与氧的化学键M-O键主要为离子键
鉴定特征:晶体长柱状,横断面菱形,褐、绿、绿黑色,二 组解理,交角124°。
透闪石是接触变质岩的常见矿物。
普通角闪石
软玉
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