矿物学 第6节各类矿物-2.ppt

第二章 矿物学 四、含氧盐矿物大类Salt with Oxygen 1. 离子晶格特性：常为玻璃光泽，少数为金刚光泽、半金属光泽，不导电，导热性差。无水的具较高硬度和熔点，一般不溶于水。 第一类——硅酸盐-Si 第二类——碳酸盐-C 第三类——硫酸盐-S 第四类——磷酸盐-P 第五类——钨酸盐-W 第六类——硼酸盐-B 其他还有砷酸盐、钒酸盐、钼酸盐、铬酸盐、硝酸盐等。 (6) 晶体化学特点 含氧盐矿物与骨干结构：各种含氧酸根的络阴离子与金属阳离子所组成的盐类化合物。其中的络阴离子一般呈四面体、平面三角形等形状，半径大，中心阳离子半径小电荷高，与O2-的价键力(指中心阳离子电价/周围氧离子数) 远大于O2-与外部阳离子的键力（以离子键为主）。 硅酸盐中，一般每个Si被4个O包围，构成[SiO4]四面体，它是硅酸盐的基本构造单位，此为硅氧骨干。 按照硅氧骨干的课件排列方式，划分硅酸盐的类型。 在硅酸盐结构中起到双重作用， (A) Al硅酸盐——可以代替Si4+进入络阴离子团，形成Al硅酸盐，例如，钠长石，Na[AlSi3O8], (B) Al的硅酸盐——Al起到一般阳离子的作用，与Mg2+，Fe2+等一样，形成Al的硅酸盐，例如，高岭石，Al4[Si4O10](OH)8, (C) Al的Al硅酸盐若上述2种形式都存在，称为Al的Al硅酸盐。 Al的硅酸盐中存在Al替代Si。 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 镁铝榴石系列：(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］ （A）岛状——三向等长：石榴子石、橄榄石等。 ［AlO6］八面体的分布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。 （B）环状——柱状（往往属六方或三方晶系）：绿柱石、电气石。 （C）链状——柱状或针状：辉石、角闪石、硅灰石。 （D）层状——板状、片状、鳞片状：云母、葡萄石。 （E）架状——形态决定于架内化学键的分布。 如：钠沸石中有较强的链——柱状。 长石中平行a轴和c轴有较强的链——平行a轴或c轴的柱状。 一般为浅色或无色，玻璃光泽、金刚光泽，透明；硬度较高（仅次于无水氧化物，但层状骨干者很小）。 （1）岩浆作用。 ——鲍文反应系列。锆石、榍石、橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石。 （2）伟晶作用。 ——含半径过小(如Li、Be等)或过大(如Rb、Cs)的离子的硅酸盐（锂云母、绿柱石）和含挥发组分(B、F)的硅酸盐（电气石、黄玉）。 （3）变质作用。 ——接触变质：红柱石、堇青石、透辉石、透闪石、硅灰石、石榴石。 ——区域变质：石榴石、蓝晶石、十字石、辉石、闪石、夕线石、云母、长石。 （4）热液作用。 ——绿帘石、 透闪石、阳起石、叶蜡石、高岭石、滑石、蛇纹石、绿泥石、沸石。 （5）外生作用。 ——高岭石、蒙脱石、蛭石。 A. 岛状亚类 (ISLAND SILICATES) [SiO4]基型（NEOSILICATES）： 锆石、石榴石、橄榄石、红柱石、蓝晶石、黄玉、（十字石、榍石） [SiO4]+[Si2O7]（SOROSILICATES）基型，含附加阴离子： 绿帘石（符山石） B. 环状亚类 (CYCLOSILICATES) 绿柱石、电气石（堇青石） 【变种】 水锆石(含水3～10%)、富铪锆石(HfO2达24%)。【结构】四方晶系。［SiO4］四面体借助Zr4+相联结；二者在C轴方向相间排列。 整个结构也可视为由［SiO4］四面体和［ZrO8］多面体联结而成。 【形态物性】四方双锥状，柱状，可依｛011｝成膝状双晶。颜色多变，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。 【鉴定特征】 以其晶形，大的硬度，金刚光泽为特征。与金红石的区别是硬度较大，无｛110｝完全解理；与锡石的区别是相对密度较小。 【主要用途】 提取锆和铪，宝石原料。 镁铝榴石系列：(Mg,Fe,Mn)3Al2［SiO4］3 镁铝石榴子石 (Pyrope ) Mg3Al2［SiO4］3 铁铝石榴子石 (Almandite) Fe3Al2 ［SiO4］3  锰铝石榴子石 (Spes