第十九章含氧盐矿物大类案例.ppt

第十九章 含氧盐矿物大类Salt with Oxygen;概 念：硅酸根与金属阳离子组成的化合物。 矿物种数：600，占已知矿物1/4 地壳分布：85WB%，三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)的主要造岩矿物。 资源属性：碱金属、Be、B、Zr等金属、非金属（石棉、滑石、云母、高岭石、沸石）和宝石矿物原料。;络阴离子——[SiO4]4-。 附加阴离子——少数有（OH）—、F — 、Cl — 、O2-、[CO3]2 — 、[SO4]2 — 、[PO4]3 — 水—— H2O、OH —、（H3O）+ 阳离子——约40种，惰气型和过渡型 ;2.???? 硅氧骨干型式;（1）岛状 单四面体[SiO4]，Si/O=1/4， 例：橄榄石(Mg,Fe)2［SiO4］ 双四面体[Si2O7]，Si/O=1/3.5， 例：异极矿Zn4[Si2O7](OH)2·H2O;（2）环状 Si/O=1/3 三方环[Si3O9]，例：硅酸钡钛矿 复三方环[Si6O18]，例：电气石 四方环[Si4O12]，例：包头矿 六方环[Si6O18]，例：绿柱石 ;（3）链状 单链，Si/O=1/3 二重单链[Si2O6]，例：透辉石 三重单链[Si3O9]，例：硅灰石 五重单链[Si5O15]，例：蔷薇辉石 双链 ， 闪石 Si/O=1/2.75 例：透闪石 Ca2Mg 5[Si4O11]2（OH）2 ;2. 硅氧骨干型式;2. 硅氧骨干型式;（4）层状 Si/O=1/2.5 惰性氧/桥氧； 活性氧/端氧 例：滑石Mg 3[Si4O10]（OH）2 鱼眼石KCa4 [Si4O10]2 F-·8H2O;（5）架状 Si/O=1/2， 例： 钾长石K[AlSi3O8] 钙长石Ca[Al2Si2O8] 白榴石K[AlSi2O6] 方钠石Na8[AlSi3O8]6Cl2 思考： 1.架状骨干中，必须有部分Si4+被Al3+所代替？ 2.架状硅酸盐中的阳离子，都是低电价、大半径、高配位数的离子，有时含附加阴离子和水分子？ ;方柱石;注： 两种骨干共存： 绿帘石Ca2 （Al ，Fe3+）3 [SiO4] [Si2O7] O（OH） 两种骨干过渡： 葡萄石Ca2 Al[AlSi3O10] （OH）2 ;（1）络阴离子团内：铝硅酸盐aluminosilicate AlIV（Al → Si类质同象），如钾长石K[AlSi3O8] （2）络阴离子团外阳离子：铝的硅酸盐aluminum silicate AlVI：高岭石 （3）络阴离子团内、团外：铝的铝硅酸盐：白云母 AlVI+ AlIV RSi4+/RO2-=0.29、 RAl3+/RO2-=0.419，鲍林离子半径比四面体配位范围0.255-0.414，前者四次配位，后者阴阳离子半径比值在0.414相近，所以，Al既可以四次配位，也可以六次配位。 AlIV代替Si难易排序：单链、双链、层、架 ，AlIV / Si ≤1∶1 Al—O价键力（或键强）小于Si—O键键强，因此，［AlO4］四面体比［SiO4］四面体不稳定，且体积也大于［SiO4］四面体，所以［AlO4］四面体要靠［SiO4］四面体联接起来才稳定。;骨干内Si—O 键: 离子－共价键，键力生成能从岛状到架状减小，3000千卡/克分子 骨干外O－M键： 离子键， 1000千卡/克分子 含（OH）-者： 氢键; 几个完全类质同象系列： 橄榄石系列——Mg2+2［SiO4］—Fe2+2［SiO4］ 石榴石系列——A3B2[SiO4]3 铁铝榴石系列：(Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3 钙铁榴石系列：Ca3（Al,Fe,Cr,V,Zr）2[SiO4]3 单斜辉石系列——CaMg［Si2O6］—CaFe［Si2O6］ 斜长石系列——Na［AlSi3O8］-Ca［Al2Si2O8］;1. 形态 取决于硅氧骨干的型式和其他阳离子配位多面体，特别是［AlO6］八面体的连结方式。 （1）岛状——三向等长：石榴子石、橄榄石等。 附加阴离子O对晶体习性有很大的影响： 如蓝晶石∥{100}的板状晶体是与结构中［AlO6］八面体联结成层有关； 红柱石、绿帘石的柱状晶体与结构中［AlO6］八面体链有关。 （2）环状——柱状（往往属六方或三方晶系）：绿柱石、电气石。 （3）链状——柱状或