结晶学与矿物学chap11.ppt

《结晶学与矿物学chap11.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Chap.11含氧盐矿物大类含氧盐矿物：金属阳离子与各种含氧酸根络阴离子结合而成的盐类化合物。本大类矿物种数约占已知矿物总数的2/3，重量超过地壳总重量的4/5。§1概述一、化学组成阳离子：惰性气体型离子最为重要；其次为部分过渡型离子。络阴离子：[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、[PO4]3-、[WO4]2-、[BO4]3-、[AsO4]3-、[VO4]3-、[MoO4]2-、[NO3]-、[CrO4]2-……二、晶体化学特点晶体化学特点络阴离子内中心阳离子的半径小、电价高，主要以共价键与O2-牢固相联，是晶体结构中的独立单位；络阴离子主要藉助O

2、2-与外部金属阳离子以离子键结合；层状结构者层间以分子键联系。总体看含氧盐属离子晶格。三、物理性质具离子晶格的特性1．光学性质：通常为浅色，条痕白色，透明，玻璃光泽；少数为金刚光泽、半金属光泽。2．其他性质：1）H变化极大（1～8）：无水的含氧盐特别是硅酸盐(层状硅酸盐除外)矿物一般具较高的硬度和熔点，一般不溶于水；其他矿物硬度较小。2）G中等—轻。3）不同类矿物及同一类矿物不同矿物种，其解理发育不同。4）导热性差，不导电。四、分类据络阴离子种类的不同，分为：硅酸盐类硫酸盐类碳酸盐类磷酸盐类钨酸盐类硼酸盐类砷酸盐类钒酸盐类钼酸盐类硝酸盐类铬酸盐类一、一般特点硅酸

3、盐矿物：金属阳离子与各种硅酸根相结合而成的含氧盐矿物。§2硅酸盐类本类矿物在地壳中分布最广泛，目前已发现的有800多种，约占矿物总种数的1/4，其重量约占地壳总重量的85%。意义：1）是三大类岩石的主要造岩矿物，是组成地壳的物质基础；2）对研究岩石或矿床的成因、划分构造带均有特殊意义；3）许多硅酸盐矿物本身，作为非金属矿物原料或特种非金属材料，广泛用于工业、国防、尖端技术及其他领域，并日益发挥重要作用。4）是许多金属元素特别是稀有金属Be、Li、Rb、Cs、Zr、Hf等的主要或唯一来源。5）不少硅酸盐矿物是珍贵的宝玉石矿物，如绿柱石(祖母绿和海蓝宝石)、硬玉(翡

4、翠)、软玉、电气石(碧玺)、黄玉、石榴子石（紫牙乌）等。（一）化学组成化学组成阳离子：主要是惰性气体型离子及部分过渡型离子；铜型离子很少见。最主要为Al、Fe、Ca、Mg、Na、K，其次有Mn、Ti、Li、Be、Zr等。阴离子：主要由Si和O组成的各种络阴离子。附加阴离子：F-、Cl-、(OH)-、O2-及S2-、[CO3]2-、[SO4]2-……H2O注意：1）各种不同元素间普遍存在类质同像。2）硅酸盐中的水，常为(OH)-和H2O；(H3O)+只在某些层状硅酸盐中少量存在，且易于转变为H++H2O。H2O多呈沸石水或层间水，仅在少数硅酸盐中才以结晶水的形式存

5、在，起着充填空隙或水化阳离子的作用。（二）晶体化学特征[SiO4]4-四面体[SiO4]4-四面体是硅酸盐矿物的基本构造单位，可孤立地存在；也可以角顶相联形成多种复杂的络阴离子，即各种形式的硅氧骨干，再与金属阳离子结合形成多种硅酸盐矿物。活性氧（非桥氧）：[SiO4]4-四面体中与1个Si相联结的O。惰性氧（桥氧桥氧）：[SiO4]4-四面体中与2个Si相联结的O，其电荷已中和。1．硅氧骨干的基本形式硅酸盐矿物晶体结构中的络阴离子骨干，因[SiO4]4-的联结方式的不同而异。目前已发现的硅氧骨干有几十种，常见的基本形式主要有：1）岛状硅氧骨干硅氧骨干被其他阳离子

6、隔开，彼此分离犹如孤岛。（1）孤立四面体孤立四面体：[SiO4]4-Si∶O=1∶4[SiO4]4-间彼此互不连接，孤立地分布。如橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]。（2）双四面体双四面体：[Si2O7]6-Si∶O=1∶3.52个[SiO4]4-共用1个角顶相互连接。如异极矿Zn4[Si2O7](OH)2。2）环状硅氧骨干环状硅氧骨干：[SinO3n]2n-Si∶O=1∶3由n个[SiO4]4-彼此共用角顶相联形成封闭的环，每个[SiO4]4-与相邻的[SiO4]4-共用2个角顶。最常见六环[Si6O18]12-，如绿柱石Be

7、3Al2[Si6O18]绿柱石Be3Al2[Si6O18]等；也有三环[Si3O9]6-、四环[Si4O12]8-。3）链状硅氧骨干无数个[SiO4]4-间通过共用2或3个角顶，沿一个方向彼此相连，无限延伸成链。链间为其他金属阳离子联结。常见单链和双链。（1）单链：每个[SiO4]4-以2个桥氧分别与相邻的2个[SiO4]4-联结。按重复周期和联结方式分：辉石辉石型：Si∶O=1∶3：硅灰石硅灰石型：蔷薇辉石蔷薇辉石型：（2）双链双链：相当于2个单链联结而成。角闪石型：Si∶O=1∶2.75由互成镜像关系的2个辉石型单链并联而成，每个[SiO4]4-中有2或3个

8、桥氧。4）层状硅氧骨干层