鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類-課件

鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述

輝石族(單鏈)角閃石族(雙鏈)成分：

XY[T2O6]A0~1X2Y5[T8O22](OH)2

X=Na,Ca,Li,Mg,Fe(大陽(yáng)離子和小陽(yáng)離子)Y=Fe,Mg,Al,Cr(小陽(yáng)離子)

T=Si,Al(硅氧骨干內(nèi))

A=K,Na,Ca(大陽(yáng)離子,可有可無(wú),當(dāng)有Al代替Si時(shí),起平衡電價(jià)作用)1ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述常見(jiàn)輝石命名圖:非輝石族礦物Mg2[Si2O6]Fe2[Si2O6]CaMg[Si2O6]CaFe[Si2O6]Ca3[Si3O9]硅灰石

透輝石鈣鐵輝石頑火輝石鐵輝石單斜輝石斜方輝石普通輝石次透輝石紫蘇輝石2ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述常見(jiàn)閃石命名圖:非閃石族礦物Mg7[Si8O22](OH)2Ca2Mg5[Si8O22](OH)2Ca7[Si8O22](OH)2透閃石鐵陽(yáng)起石直閃石鐵閃石單斜閃石斜方閃石普通角閃石Ca2Fe5[Si8O22](OH)2Fe7[Si8O22](OH)2陽(yáng)起石鎂鐵閃石3ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述結(jié)構(gòu)：

輝石族:單鏈骨干

單鏈投影為一個(gè)梯形，其中短邊為活性氧，長(zhǎng)邊為惰性氧，活性氧相對(duì)組成M1位(八面體)，其中充填Y陽(yáng)離子；惰性氧相對(duì)組成M2位，其中充填X陽(yáng)離子。沿鏈間產(chǎn)生解理(93°-87°)4ppt課件輝石的一個(gè)單鏈5ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述結(jié)構(gòu)：閃石族:雙鏈骨干

雙鏈投影為一個(gè)梯形，其中短邊為活性氧,長(zhǎng)邊為惰性氧,活性氧相對(duì)組成M1M2M3位(八面體,有5個(gè))，其中充填Y陽(yáng)離子；惰性氧相對(duì)組成M4位(2個(gè))，其中充填X陽(yáng)離子。沿鏈間產(chǎn)生解理(124°-56°)。Ａ位在惰性氧之間．OH在活性氧組成的六邊環(huán)中央．XYAYX6ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述7ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述輝石閃石形態(tài)物理性質(zhì)：

短柱狀長(zhǎng)柱狀，纖維狀解理夾角87°93°解理夾角124°56°8ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述主要礦物：斜方輝石：斜方閃石：紫蘇輝石（MgFe）直閃石（MgFe）單斜輝石：?jiǎn)涡遍W石：透輝石－次透輝石（CaMg-CaFe）透閃石－陽(yáng)起石（CaMg-CaFe）普通輝石（CaMgFe）普通角閃石（CaMgFe）硬玉（NaAl）藍(lán)閃石（NaAl）鋰輝石（LiAl）

每個(gè)礦物的具體特征請(qǐng)?jiān)趯?shí)習(xí)課中自己總結(jié)。9ppt課件硬玉（翡翠）10ppt課件角閃石透閃石11ppt課件陽(yáng)起石角閃石石棉12ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類鏈狀硅酸鹽除了輝石、角閃石外，還有：

硅灰石（單鏈）夕線石（雙鏈）化學(xué)組成：Ca3[Si3O9]Al[AlSiO5]結(jié)構(gòu)：[SiO4]連接成單鏈[SiO4]與[AlO4]連接成雙鏈形態(tài)：板狀、片狀、纖維狀針狀、纖維狀物理性質(zhì)：白色，玻璃光澤，白色，青灰色，玻璃光澤，有解理，硬度較大有解理，硬度大成因：熱接觸變質(zhì)

熱接觸變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)

這兩個(gè)礦物在前面的課程中都提到過(guò)，回憶？

13ppt課件鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類

思考題

1、對(duì)比輝石與閃石的結(jié)構(gòu)異同，并解釋由此導(dǎo)致的形態(tài)物性差異。2、單斜輝石（閃石）與斜方輝石（閃石）的解理符號(hào)不同，解理夾角是否一樣？為什么？3、翡翠主要由什么礦物組成？什么是軟玉？4、什么是輝石的出溶片晶結(jié)構(gòu)？它屬于什么規(guī)則連生？5、單斜輝石（閃石）與斜方輝石（閃石）在成分上有什么區(qū)別？6、硅灰石的單鏈與輝石的單鏈有什么區(qū)別？7、什么是角閃石石棉？有什么工業(yè)應(yīng)用？

14ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述晶體結(jié)構(gòu)特征：1、四面體片及八面體片：

[SiO4]四面體連接成層，活性氧指向一邊，即形成四面體片，用T表示；兩層四面體片的活性氧相對(duì)（活性氧形成的六方環(huán)中央有OH），并位移一定距離以達(dá)到最緊密堆積方式排列，形成八面體片，用O表示。O層也可能是由一層活性氧與一層OH組成。15ppt課件TOOH16ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述2、三八面體型與二八面體型：八面體片（O層）里面如果充填2價(jià)離子（如Mg2+），則可以全部充滿，這時(shí)形成的O層結(jié)構(gòu)叫三八面體型；如果充填3價(jià)離子（如Al3+），則不可以全部充滿，只能充填2/3的八面體，這時(shí)形成的O層結(jié)構(gòu)叫二八面體型。17ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述3、結(jié)構(gòu)單元層的基本類型：四面體T層八面體O層組合起來(lái)形成更大一級(jí)的單位層，并以此周期性地堆跺起來(lái)形成整個(gè)層狀結(jié)構(gòu)，這種單位層叫結(jié)構(gòu)單元層，有兩種基本類型：1:1型（TO型）2:1型（TOT型）TOTOT18ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述高嶺石型葉臘石型云母型綠泥石型19ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述4、層間域：結(jié)構(gòu)單元層之間的空隙層叫層間域，其間可充填大陽(yáng)離子（K,Na,Ca等）、水分子、有機(jī)分子等，也可以空著，決定于層內(nèi)電荷是否平衡（思考：層內(nèi)電荷平衡性決定于什么？）。層間域里的內(nèi)容直接影響層狀硅酸鹽礦物的硬度、解理、彈性、撓性、吸附性、離子交換性等。20ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述5、多型：結(jié)構(gòu)單元層內(nèi)，兩層相對(duì)的T層活性氧要位移才能形成最緊密堆積層，這個(gè)位移矢量可以有多種選擇，使得結(jié)構(gòu)單元層的疊置方式不同，形成多型：1M多型2O多型21ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述6、混層礦物：不同層狀礦物之間的結(jié)構(gòu)單元層，以相似的兩個(gè)T層為基礎(chǔ)，可以相互連生在一起，形成混層礦物：云母層蒙皂石層云母層蒙皂石層云母與蒙皂石1:1混層，形成累托石思考：為什么會(huì)形成混層礦物？思考：混層礦物是規(guī)則連生嗎？22ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述形態(tài)及物理性質(zhì)：片狀，有時(shí)可見(jiàn)假六方片（為什么？）。一組極完全解理，解理片具彈性或撓性（決定于什么？），硬度低，較輕，玻璃光澤，珍珠光澤。此外，層狀硅酸鹽礦物還有一些特殊物理性質(zhì)：吸附性、離子交換性、膨脹性、可塑性、燒結(jié)性。具有很大的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。黏土礦物：粒度小于2um的層狀硅酸鹽礦物。黏土礦物強(qiáng)調(diào)粒度小，是因?yàn)榱６仍叫?，上述物理性質(zhì)越突出，工業(yè)應(yīng)用越好。目前，黏土礦物研究在“環(huán)境礦物學(xué)”、“應(yīng)用礦物學(xué)”里一直是熱門。23ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述成因及產(chǎn)狀：巖漿型、偉晶型、熱液型、變質(zhì)型、沉積型等各種地質(zhì)作用。在表生條件下具有極大的穩(wěn)定性。24ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述主要礦物：TO型：

高嶺石(Al)，蛇紋石(Mg)（層間域空）TOT型：

白云母(Al)，黑云母－金云母(Fe-Mg)，鋰云母(Li)（層間域有K＋）滑石(Mg)，葉臘石(Al)（層間域空）蒙脫石(Al,Mg)，蛭石(Mg,Fe,Al)（層間域有水分子和水合Na,Ca,Mg離子）TOTO’型：

綠泥石(Mg,Al,Fe)（層間域有O’層，即OH組成的八面體層）每種礦物具體特征請(qǐng)?jiān)趯?shí)習(xí)課上自己總結(jié)。25ppt課件

層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述高嶺石型葉臘石型云母型綠泥石型26ppt課件黑云母白云母27ppt課件葉臘石滑石28ppt課件高嶺石高嶺石電子顯微鏡下形態(tài)29ppt課件層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類

思考題

1、層狀硅酸鹽中，結(jié)構(gòu)單元層有哪兩種基本形式？什么是三八面體型？什么是二八面體型？什么是層間域？2、層間域里有些什么內(nèi)容？并解釋不同內(nèi)容導(dǎo)致的不同物理性質(zhì)。3、1M－白云母與3T－白云母是什么關(guān)系？它們是否為同一礦物種？4、什么是黏土礦物？什么是溫石棉？它們的特性與主要工業(yè)應(yīng)用是什么？5、高嶺石、白云母、滑石、蒙脫石、蛭石的特性與工業(yè)應(yīng)用是什么？30ppt課件

架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類概述1、[SiO4]四面體共四個(gè)角頂相連，無(wú)活性氧，電價(jià)已經(jīng)平衡，形成SiO2礦物。2、如果要形成硅酸鹽，必須有Al代替Si，產(chǎn)生多余負(fù)電荷，才能在骨干外引進(jìn)陽(yáng)離子，Al/Si最大可達(dá)1:1。（Al/Si為什么不能大于1:1?）3、骨干外空洞大所以要求大半徑的陽(yáng)離子：K、Na、Ca、Ba等，成分較簡(jiǎn)單，類質(zhì)同像少。（為什么？）4、包括：長(zhǎng)石族，似長(zhǎng)石（霞石、白榴石），沸石族。這三類礦物的關(guān)系為：

石英長(zhǎng)石似長(zhǎng)石沸石結(jié)構(gòu)緊密度下降，SiO2相對(duì)含量減少31ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述化學(xué)成分：長(zhǎng)石族包括兩個(gè)系列（亞族）：堿性長(zhǎng)石系列（亞族）和斜長(zhǎng)石系列（亞族），由3個(gè)礦物種作為端員組成：K[AlSi3O8](Or)Ca[Al2Si2O8](An)Na[AlSi3O8](Ab)Ab—An為完全類質(zhì)同像；Ab—Or為不完全類質(zhì)同像，溫度降低后出溶形成條紋長(zhǎng)石；An—Or不能形成類質(zhì)同像32ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述晶體結(jié)構(gòu)：

[SiO4]四面體組成四元環(huán)，再由四元環(huán)連接成沿a軸的鏈和沿c軸的鏈；鏈與鏈再連接形成整個(gè)架狀結(jié)構(gòu)。兩種四元環(huán)33ppt課件沿c軸的鏈沿a軸的鏈34ppt課件長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)投影圖35ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述所有長(zhǎng)石的結(jié)構(gòu)形式是一樣的，但是，還因?yàn)橄旅鎯蓚€(gè)因素使得不同長(zhǎng)石的結(jié)構(gòu)具有單斜或三斜兩種對(duì)稱：1、陽(yáng)離子大?。捍箨?yáng)離子K－－單斜；小陽(yáng)離子Ca,Na－－三斜。2、有序度：

高溫?zé)o序態(tài)－－單斜；低溫有序態(tài)－－三斜。所以：鉀長(zhǎng)石高溫?zé)o序一定是單斜，低溫有序可以變?yōu)槿?；思考：鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石高溫?zé)o序是什么對(duì)稱？低溫有序是什么對(duì)稱？36ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)的有序度：

[SiO4]四面體中Al代替Si的占位有序的程度。長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)的三斜度：

因?yàn)橛行蚧归L(zhǎng)石結(jié)構(gòu)從單斜變?yōu)槿?，由單斜變化到三斜的程度。兩者的關(guān)系：

有序度越高，三斜度也越高；但兩者并不同步，有序度大于0時(shí)，三斜度可以為0。37ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述鉀長(zhǎng)石有序化過(guò)程：因?yàn)樵陂L(zhǎng)石結(jié)構(gòu)中有4種類型的四面體：

t1(o),t1(m),t2(o),t2(m)在鉀長(zhǎng)石（K[AlSi3O8]）中，恰好Al:Si=1:3，即這四個(gè)四面體中有1個(gè)是被Al占據(jù)。38ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述1、如果在這四種四面體位置上Al代替Si的幾率是相等的：

t1(o)＝t1(m)＝t2(o)＝t2(m)＝0.25則為無(wú)序的，叫透長(zhǎng)石，單斜晶系；t2(m)t1(o)t1(m)t2(o)t2(o)t1(o)t1(m)t2(m)39ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述2、當(dāng)溫度下降，長(zhǎng)石有序化，這時(shí)：

t1(o)＝t1(m)>t2(o)＝t2(m)直至：

t1(o)＝t1(m)＝0.5t2(o)＝t2(m)=0t2(m)t1(o)t1(m)t2(o)t2(o)t1(o)t1(m)t2(m)這時(shí)對(duì)稱面仍保留，單斜對(duì)稱，有序度>0，但三斜度＝040ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述3、進(jìn)一步有序：

t1(o)>t1(m)t2(o)＝t2(m)=0t2(m)t1(o)t1(m)t2(o)t2(o)t1(o)t1(m)t2(m)這時(shí)對(duì)稱面破壞了，三斜對(duì)稱，有序度>0，三斜度>041ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述形態(tài)：

短柱狀、板狀。最值得注意的是長(zhǎng)石的雙晶，其中雙晶律主要有：鈉長(zhǎng)石律，卡斯巴律；

雙晶類型有：簡(jiǎn)單雙晶，聚片雙晶，復(fù)合雙晶，格子雙晶，42ppt課件43ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述物理性質(zhì)：

所有長(zhǎng)石都很相似：淺色，玻璃光澤，兩組解理完全，夾角＝或近似90°：{010}和{001}（什么情況下＝90°？），硬度大，較輕。成因：

長(zhǎng)石成因最廣泛，占地殼總質(zhì)量的50％，但在地表?xiàng)l件下不太穩(wěn)定。

44ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述主要礦物：堿性長(zhǎng)石（富K端員Or）：簡(jiǎn)稱鉀長(zhǎng)石根據(jù)有序度定名：透長(zhǎng)石：有序度＝0，三斜度＝0

無(wú)色透明，不常見(jiàn)雙晶正長(zhǎng)石：有序度>0，三斜度＝0

肉紅色－灰白色，常見(jiàn)卡氏雙晶微斜長(zhǎng)石（包括條紋長(zhǎng)石）：有序度>0，三斜度>0

肉紅色－灰白色，常見(jiàn)卡氏雙晶和格子雙晶堿性長(zhǎng)石（富Na端員Ab）：歪長(zhǎng)石：有序度很低，與透長(zhǎng)石相似，但為三斜晶系。45ppt課件架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類－長(zhǎng)石族概述主要礦物：斜長(zhǎng)石（富Na端員Ab--富Ca端員An系列）：

根據(jù)成分定名：鈉長(zhǎng)石：Ab100~90

奧長(zhǎng)石：Ab90～70

中長(zhǎng)石：Ab70~50

拉長(zhǎng)石：Ab50~30

培長(zhǎng)石：Ab30~10

鈣長(zhǎng)石：Ab10~0斜長(zhǎng)石也有有序－無(wú)序之分，但不根據(jù)有序度命名。從鈉長(zhǎng)石→鈣長(zhǎng)石，顏色從白色→灰色，常見(jiàn)聚片雙晶，且越富Ca聚片雙晶越密集。酸性斜長(zhǎng)石