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k硅酸盐矿物分述第1页/共147页 22.3.3 晶体化学特点 硅氧骨干内以共价键性为主，骨干外阳离子与骨干以离子键性为主。四面体片 ( T ) ：硅氧四面体通过位于同一平面上的桥氧在两度空间内相互连接所形成的结构单位，叫做结构片, 称四面体片。每个[SiO4]4-均以3个角顶分别与相邻的3个[SiO4]4-相联结而成的二维延展的网层，最常见六边形网。八面体片 ( O ) ：四面体片中六边形网要求Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Li+、Cr3+等阳离子与之相适应，CN = 6，与O和OH 形成配位八面体，并彼此共棱相连构成八面体片。 第2页/共147页 33个[SiO4]4-相连形成的六边形网第3页/共147页 4结构单元层： 阳离子与O和OH的八面体片和硅氧四面体片通过共用活性氧相互连结而组成。结构单元层彼此堆垛相连构成矿物的晶体结构，是层状硅酸盐矿物中的最小重复单位。结构单元层的基本类型：1∶1型（TO型）： 八面体片中的每个八面体，如果是由Me-O2(OH)4组成，说明结构层仅由一个四面体片Ｔ和一个八面体片Ｏ所构成，用1:1型或TO型表示，如高岭石、 蛇纹石族等矿物 。2∶1型（TOT型）： 如果八面体片中的每个八面体是由Me-O4(OH)2组成，在每个八面体的上下，均有一个指向相反的四面体与之相连，构成2:1型或TOT型结构层，云母族和蒙脱石－皂石族矿物属之。第4页/共147页 51∶1型（TO型）结构单元层的基本类型2∶1型（TOT型）第5页/共147页 6在八面体片与四面体片相匹配中， 对应于四面体片中的一个六方环范围内有3个共棱八面体，其公共角顶位置正好是位于六方环中心的附加阴离子 (OH)-之所在。 1）三八面体型结构：在1∶1型或2∶1型结构单元层中，基于电价平衡的要求，若每个八面体位置均为二价阳离子（如 Mg2+、Fe2+等）所占据。2）二八面体型结构：若仅有2/3的八面体位置为三价阳离子(如Al3+ 、Fe3+等)占据，电价即可达平衡，其余1/3的八面体位置则空位。若八面体层中，二价和三价阳离子同时存在，则属于上述两者之间的中间类型。 第6页/共147页 7三八面体型结构二八面体型结构第7页/共147页 8第8页/共147页 9层间域 结构单元在垂直网片方向周期性地重复叠置均成矿物的空间格架，而在结构单元层之间存在着空隙称层间域。 如果结构单元层内部电荷已达平衡则在层间域中无其他阳离子存在，也很少吸附水分子或有机分子，如高岭石、叶腊石等矿物的结构； 如果结构单元层内部电荷未达平衡，即尚存在一定的层电荷，如Na，K，Ca等充填，如云母等矿物的结构； 还可以吸附一定量的水分子或分子其他分子，如蒙脱石，绿泥石等矿物的结构。 层间域中不同离子的存在或分子吸附，将影响晶配参数和矿物的物理性质。 第9页/共147页 10层状结构硅酸盐矿物结构的4种类型：1） 高岭石型： 高岭石（Al4[Si4O10](OH)8） 属1∶1型的二八面体型结构；蛇纹石（Mg6[Si4O10](OH)8） 属1∶1型的三八面体型结构。2） 叶蜡石型：叶蜡石（Al2[Si4O10](OH)2） 属2∶1型的二八面体型结构；滑石（Mg3[Si4O10](OH)2） 属2∶1型的三八面体型结构。 第10页/共147页 113）云母型：云母的结构是典型的2∶1型，与滑石、叶蜡石相似，只是在四面体片中有部分的Si4+被Al3+所替代，在结构单元层间出现K+以平衡层电荷。主要 根据八面体片中的金属阳离子的占位情况、种别和含量分为三八面体型和二八面体型。4）绿泥石型 ：绿泥石的结构为2∶1∶1型，相当于2∶1型结构单元层（滑石层） 与[Mg(OH)6]八面体层（水镁石层） 交替排列而成。其滑石层中因R3+→Si4+ 而引起的负层电荷，与水镁石层中因 R3+→R2+所致的过剩正电荷彼此中和。 第11页/共147页 12高岭石型云母型叶蜡石型绿泥石型第12页/共147页 132.3.4 形态、物理性质 形态取决于结构，为片状、板状等两向延展的结晶习性为主，亦有呈柱状晶体者。层状硅酸盐矿物多数为无色或浅色、透明、玻璃光泽、解理面表现出珍珠光泽特点。其颜色受Fe的含量影响。层状硅酸盐矿物的硬度普遍低。不同矿物之间的硬度差异主要取决于层间的结合力，平行于结构单元层发育极完全解理，（一般具一组极完全的{001}底面解理。）解理面上珍珠光泽；薄片具弹性或挠性， 少数具脆性；H小；G不高。粘土矿物具可塑性2.3.5 成因产状各种地质作用中均可形成，但以表生条件最为有利且较稳定。许多非层状结构的硅酸盐矿物风化蚀变的最终的稳定产物即层状结构硅酸盐。 第13页/共147页 142.3.6 鉴定