chap9矿物的分类和命名

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1、一离子类型大多数矿物是离子化合物，其阴离子主要是氧和硫，而阳离子则多种多样。根据外层电子构型，将阳离子分为三种为同的类型：（1）惰性气体型离子（2）铜型离子（3）过渡型离子ⅠⅡⅢⅠ-惰性气体型离子Ⅱ-铜型离子Ⅲ-过渡型离子周期表左边的碱金属和碱土金属以及一些非金属元素的原子，失去或得到一定数目的电子成为离子时，其最外层电子结构与惰性气体的最外层电子结构相似，具有8个或2个电子，称为惰性气体型离子。它们极易与氧结合生成氧化物或含氧盐（主要是硅酸盐），形成大部分造岩矿物。因此，地质上常将这部分元素称为造岩元素，也称亲石元素或亲氧元素。Ⅰ-惰性气体型离子周期表长周期右半部的有色金

2、属和重金属元素，失去电子称为阳离子时，其最外层具有18个电子，与一价铜离子相似，称为铜型离子。本类离子的离子半径小，外层电子多，易与S2+生成共价键为主的化合物，形成主要的金属矿物。因此将这部分矿物称为造矿矿物，也称亲硫元素或亲铜元素。Ⅱ-铜型离子最外层电子数在上述两种类型离子之间。它们的离子半径和化学性质也介于惰性气体型离子与铜型离子之间。外层电子数愈接近8者亲氧性愈强，易形成氧化物和含氧盐；愈接近18者亲硫性愈强，易形成硫化物；居于中间位置的Mn和Fe与氧、硫均能结合。Ⅲ-过渡型离子二水在矿物中的作用水的主要类型矿物和矿物集合体中水的种类不参加晶格吸附水（中性的H2O分

3、子）气态水湿存水液态水（薄膜水毛细管水）胶体水固态水参加晶格结晶水（中性的H2O分子）结晶水化物的水沸石水层间水结构水（OH-,H+,H3O+离子）1．吸附水被机械地吸附于矿物颗粒的表面和裂隙中，或渗入矿物集合体中的中性水分子(H2O)。它不参加晶格，不属于矿物的化学组成。注意：吸附水含量不定，随温度和湿度而异。常压下，温度增至100～110℃时，矿物中吸附水即全部失去而不破坏晶格。2．结晶水以H2O分子的形成存在于矿物晶格中一定位置上的水，是矿物固有组分之一，水含量一定，其数目与其他组分的含量成简单的比例关系。注意：1）结晶水出现于大半径络阴离子的含氧盐矿物中。2）结晶水

4、的作用：通过以一定的配位形式环绕小半径的阳离子形成水化阳离子，以增大阳离子的体积而不改变其电价，从而与大的络阴离子组成稳定的化合物，如石膏：Ca[SO4]·2H2O。3）结晶水的失水温度一般均在200～500℃，个别可高达600℃。4）失水后，矿物晶格即完全被破坏、改造而成新的结构。Ca[SO4]·2H2OCaSO4+2H2O石膏硬石膏3．结构水（化合水）以(OH)－、H+或(H3O)+离子形式存在于矿物晶格中一定位置上、并有确定的含量比的“水”。注意：1）尤以(OH)－最常见，主要存在于氢氧化物和层状硅酸盐等矿物中。如：水镁石：Mg(OH)2，高岭石：Al4[Si4O10

5、](OH)8，水云母：(K,H3O)Al2[AlSi3O10](OH)2等。结构水的失水温度一般约在600～1000℃。失水后结构完全被破坏。4．层间水存在于某些层状结构硅酸盐（如粘土矿物）晶格中结构层之间的H2O，其主要与层间阳离子结合成水合离子。1）失水温度一般100～250℃±。通常加热至几十度即开始脱水，常压下至110℃±则大量失水。2）失水后，晶格并不被破坏，仅结构层之间距离缩短，晶胞参数c0减小，矿物的比重和折射率增大；且在潮湿的环境中又可重新吸水。5．沸石水主要存在于沸石族矿物晶格中宽大的空腔和通道中的H2O，与其中的阳离子结合成水合离子。注意：1）水的含量随

6、温度和湿度而异，上限值与其他组分含量具简单比例关系。2）失水一般从80℃开始，至400℃时沸石水可全部失去。3）沸石水易失去也易复得，其得失不会破坏晶格，只是矿物的晶格常数和某些物理性质稍有变化。失水后的沸石可重新吸水，并恢复到原来的含水限度，再现其原来的物理性质。如钠沸石Na2[(Al2Si3O10]·2H2O。三矿物的表示方法1）实验式：仅表示矿物中各组分的种类及其数量比。如白云母H2KAl3Si3O12或K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O2）结构式：即晶体化学式。既能表明矿物中各组分的种类及其数量比，又能反映出它们在晶格中的相互关系及其存在形式。如白云母Al2

7、[(Si3Al)O10](OH)2矿物晶体结构式的书写原则：①基本原则是阳离子在前，阴离子或络阴离子在后。络阴离子需用方括号括起来。如石英SiO2，方解石Ca[CO3]。②对复化合物，阳离子按碱性由强→弱、价态从低→高排列。如白云石CaMg[CO3]2，磁铁矿FeFe2O4（即Fe2+Fe3+2O4）③附加阴离子通常写在阴离子或络阴离子之后，如氟磷灰石Ca5[PO4]3F，白云母KAl2[(Si3Al)O10](OH)2④矿物中的水分子写在化学式的最末尾，并用圆点将其与其他组分隔开。含水量不定，则常用nH2O或aq