第6章 矿物的化学成分.pptVIP

同质多象变体 两种不同的矿物 物理性质不同：硬度、颜色、比重、形态、解理、光泽等 内部结构不同：晶格类型、晶格常数、空间格子 名称的区分：从低温到高温，α-、β-、γ- 同质多象转变 物理化学条件变化的影响：（1）温度、压力；温度升高朝配位数减少、比重降低的变体方向转变；压力的作用刚好相反。低温形成?-石英，高温形成?-石英；（2）介质条件：例如FeS2在碱性介质中生成黄铁矿，在酸性介质中生成白铁矿；CaCO3在Sr(锶)和Mg存在条件下生成文石，其它条件生成方解石；（3）成岩作用：文石向方解石的转变 同质多象转变 分为可逆转变与不可逆转变：石英可逆、方解石和文石不可逆 同质多象变体形成及其转变温度可以作为地质温度计 同质多象转变 多 型 多型：一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。它们的结构单元层基本相同，叠置顺序不同 可看作特殊型式的一维的同质多象 主要存在于层状矿物中 多型属于同一矿物种 多型产生的原因：堆积层错；温度、压力和杂质的影响 类 质 同 象 定义：晶体中某质点被类似的质点所代替，而能保持原有晶格，只是晶格常数稍有改变的现象。表示方法，例如（Fe, Zn)S 类似质点占据同种晶格位置，晶体生长过程种发生的 阳阴离子比值不变：（Zn2++Fe2+):S2-=1:1, 而锌铁无固定比 复化合物：白云石CaMg[CO3]2钙镁有固定比且有自己固定的位置，不是类质同象。 类质同象的类型（按代替限度划分） 完全类质同象：在晶体中某种质点可以无限制地被另一种质点代替。 例如铁镁橄榄石 Mg2SiO4—(Mg,Fe)2SiO4—(Fe,Mg)2SiO4—Fe2SiO4 菱镁矿和菱铁矿： Mg[CO3]—(Mg,Fe)[CO3]—(Fe,Mg)[CO3}—Fe[CO3] 不完全类质同象：在晶体中某种质点被另一种质点的代替不能超过某一限度，只能在一定范围内进行。例如闪锌矿中铁代替锌，最多不超过43% 类质同象的类型（按电价划分） 等价类质同象：相互代替的离子电价相同。 异价类质同象：相互替代离子的电价不同。为了保持电价平衡，有不等数代替和成对代替 不等数代替：2Fe3+?3Fe2+(在磁黄铁矿中） Al3++Na+ ?Si4+（在角闪石中） 成对代替：Ca2++Al3+ ?Na++Si4+（斜长石） 2Al3+ ?Mg2++Si4+（绿泥石） 形成类质同象的条件 半径相近和离子类型相近的离子易发生替代 索波列夫指出：在电价和离子类型相同的情况下，类质同象代替能力随着半径差别的增大而减少。 如果离子半径r1r2 ,则 (r1-r2)/r215% 可产生完全类质同象 (r1-r2)/r2 =15%~40% 不完全类质同象，高温下形成完全类质同象 (r1-r2)/r240% 低温下不产生类质同象，高温下也只能形成不完全类质同象 异价类质同象替代的对角线法则：在元素周期表中，从左上方到右下方的对角线方向，离子半径相近，一般右下方的高价离子易代替左上方的低价离子。 形成类质同象的条件 总电价平衡：简单的代替，成对的代替，不等量的代替 离子类型和化学键：离子类型和化学键相同，易发生取代 温度：温度高有利于类质同象的发生，温度低促使离溶。例如条纹长石。一般低温条件形成的矿物比较纯净。 压力：一般压力增大将限制类质同象的替代并促使其离溶，其原因尚待进一步研究。 组分浓度：当某种组分不足时，与之类似的组分将以类质同象方式混入 研究类质同象的意义 正确表示矿物的化学式 理解矿物性质变化的原因 判断晶体的形成条件 综合利用矿物中的微量元素 五、矿物的化学式及其计算 实验式：白云母：K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O 或：H2KAl3Si3O12 仅仅表示各组分的含量比。 晶体化学式：K{Al2[(Si3Al)O10](OH)2} 不仅表示各组分的含量