1第一類硅酸鹽[SiO4]4-第二類硼酸鹽[BO3]3-第三類磷酸鹽，砷酸鹽，釩酸鹽[PO4]3-,[AsO4]3-,[VO4]3-第四類鎢酸鹽，鉬酸鹽[WO4]2-,[MoO4]2-第五類鉻酸鹽[CrO4]2-

第六類硫酸鹽[SO4]2-第七類碳酸鹽[CO3]3-第八類硝酸鹽[NO3]1-第四章含氧鹽大類2概述

島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物

鋯石,橄欖石,紅柱石,藍(lán)晶石,石榴石,黃晶,符山石環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物

綠柱石,電氣石鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物

輝石,硅灰石,角閃石層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物

蛇紋石,高嶺石,滑石,葉臘石,云母,綠泥石架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物

長石,霞石,白榴石,沸石

第一類硅酸鹽3概述

硅酸鹽礦物種類繁多，約占礦物種總數(shù)的24%，占地殼總重量75%左右?；瘜W(xué)成分陽離子元素有57種之多，主要是惰性氣體型離子和過渡型離子。陰離子部分除[SiO4]4-絡(luò)陰離子及它們相互連接而成的一系列復(fù)雜絡(luò)陰離子外，有時還存在(OH)-、F-、Cl-、O2-以及附加陰離子。此外，還存在水分子H2O。1

H2LiBe

BCNOF3NaMgAlSiPSCl4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAs

5RbSrYZrNb

InSnSb

6CsBaLaHf

TlPbBi

7

ThUCc

4

晶體化學(xué)特征

Si4+與O2-結(jié)合時以四次配位的形式最為穩(wěn)定，鍵長1.6?，所以在硅酸鹽礦物中它總是以配位四面體的形式出現(xiàn)于結(jié)構(gòu)中。在結(jié)構(gòu)化學(xué)上是用硅的sp3雜軌道加以解釋的，這四個雜化軌道形狀相同，分別指向四面體的四個角頂，鍵角為109°28′16″，與相應(yīng)的氧原子構(gòu)成四個鍵力很強(qiáng)的σ鍵。因此，硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)中，總是將[SiO4]4-看成是一個不可分割的整體。

5

根據(jù)硅氧四面體在結(jié)構(gòu)中的連接方式的不同，可以區(qū)分出下列五種類型的絡(luò)陰離子，也可以說成是五種骨干。

島狀絡(luò)陰離子：常見的島狀絡(luò)陰離子有單個硅氧四面體[SiO4]4-或雙四面體[Si2O7]6-等，在結(jié)構(gòu)中孤立存在。它們彼此間靠其它金屬陽離子連接。孤立四面體[SiO4]4-兩個硅氧四面體共用一個角頂構(gòu)成雙四面體[Si2O7]6-端氧（活性氧）橋氧（惰性氧）6

環(huán)狀絡(luò)陰離子：按環(huán)中四面體的數(shù)目，可分別稱做三聯(lián)環(huán)、六聯(lián)環(huán)、八聯(lián)環(huán)、九聯(lián)環(huán)和十二聯(lián)環(huán)。環(huán)內(nèi)每一個四面體均以兩個角頂分別與相今的兩個四面體連接；環(huán)與之間則借助其它金屬陽離子來維系。它們分別用[Si3O9]6-、[Si4O12]8-、[Si6O18]12-、[Si8O24]16-、[Si9O27]18-、[Si12O36]24-表示。硅氧四面體彼此之間共用兩個角頂構(gòu)成封閉的環(huán)狀[SinO3n]2n-(n≥3)三方環(huán)[Si3O9]6-、四方環(huán)[Si4O12]8-及六方環(huán)[Si6O18]12-7鏈狀絡(luò)陰離子：有單鏈和雙鏈等。單鏈中每個硅氧四面體以兩個角頂分別與相鄰的柄個硅氧四面體連接成一維無限延伸的連續(xù)鏈。其絡(luò)陰離子可以用[Si2O6]n4n-表示。雙鏈相當(dāng)于兩個單鏈組合而成，例如角閃石族礦物中的雙鏈，其絡(luò)陰離子可以用[Si4O11]n6n-表示。硅氧四面體彼此之間共用兩個角頂構(gòu)成一向延伸的單鏈[Si2O6]4-硅氧四面體部分共用兩個角頂，部分共用三個角頂相互聯(lián)接構(gòu)成一向延伸的雙鏈[Si4O11]6-8層狀絡(luò)陰離子：每一硅氧四面體均以三個角頂分別與相鄰的三個硅氧四面體相邊接，組成在二維空間內(nèi)無限延展的層。例如滑石Mg3[Si4O10](OH)2，其絡(luò)陰離子可以用[Si4O10]n4n-來表示。硅氧四面體共用三個角頂構(gòu)成二向延展的平面層狀[Si4O10]4-9架狀絡(luò)陰離子：每一硅氧四面體均以其全部四個角頂與相鄰的四面體連接，組成在三維空間中無限擴(kuò)展的骨架。此時，每個氧離子都是橋氧。 當(dāng)硅氧四面體彼此共用四個角頂時構(gòu)成向三維空間發(fā)展的骨架狀[SiO2]，但是在硅酸鹽中，這種架狀結(jié)構(gòu)并不完全由硅氧四面體組成，而必須有一部分硅氧四面體（Si-O4）被鋁氧四面體（Al-O4）所代替，這樣才能出現(xiàn)多余的負(fù)電荷，而成為架狀絡(luò)陰離子，這種絡(luò)陰離子可用通式[(AlxSin-x)O2n]x-表示。10Al的作用Al可以呈4次配位，代替部分的Si4+進(jìn)入絡(luò)陰離子，形成鋁硅酸鹽，如鈉長石Na[AlSi3O8]。Al可以呈6次配位，存在于硅氧骨干之外，作為陽離子，形成鋁的硅酸鹽，如高嶺石Al4[Si4O10](OH)8。Al的兩種配位形式可以同時存在于同一構(gòu)造中，形成鋁的鋁硅酸鹽，如白云母KAl2[AlSi3O8](OH)2。

［A1O4］四面體為不穩(wěn)定的配位形式，在結(jié)構(gòu)中需要由［SiO4］四面

體的支持，

只有在具有無限延伸的硅氧骨干(鏈、層、架)的結(jié)構(gòu)中，Al代Si才有可

能，而在具有架狀硅氧骨干的硅酸鹽中，Al代Si是必須的。Al代Si的

易難順序如下、架狀、層狀、雙鏈和和單鏈。

在晶體結(jié)構(gòu)，兩個［AlO4］不能相連，Al代Si的數(shù)目不能超過硅氧骨

干中Al和Si的總數(shù)的一半。即Al:Si=1:1。

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形態(tài)：島狀結(jié)構(gòu)者多為三向等長，如果在不同方向上出現(xiàn)鍵力差異時，出現(xiàn)柱狀或片、板狀形態(tài)。環(huán)狀結(jié)構(gòu)和鏈狀結(jié)構(gòu)者多呈柱狀、甚至纖維狀。層狀結(jié)構(gòu)者呈片狀或纖維狀（系結(jié)構(gòu)層卷曲所至）。架狀結(jié)構(gòu)者形態(tài)復(fù)雜，各種形態(tài)都可出現(xiàn)。物理性質(zhì)：島狀結(jié)構(gòu)三向等長者，一般無解理；柱狀者，一般有平行C軸的解理；片板狀者一般有平行底面的解理。鏈狀結(jié)構(gòu)者多為平行于鏈的柱狀解理。環(huán)狀結(jié)構(gòu)如有解理，則為平行于底面或柱面的解理。層狀結(jié)構(gòu)者幾乎無例外地具有完全的平行于底面的解理。島狀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。比重取決于結(jié)構(gòu)緊密程度和主要陽離子原子序數(shù)的大小。架狀結(jié)構(gòu)者比重較小，一般<2.8，島狀比重較大，一般在3.5或以上，鏈狀、層狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)者介于其間，約為3～3.5。由于硅酸鹽礦物主要為離子晶格，在薄片中全部透明，島狀結(jié)構(gòu)者光澤較強(qiáng)，架狀結(jié)構(gòu)者光澤較弱。顏色主要取決于所含的色素離子。除層狀結(jié)構(gòu)外，硅酸鹽礦物硬度較高，島狀最高，一般6～8，環(huán)狀－鏈狀結(jié)構(gòu)依次降低。12

成因：三大類巖石，其礦物成分無不以硅酸鹽為主。成因上，從巖漿作用到表生作用、變質(zhì)作用的成巖成礦過程中，均普遍的有硅酸鹽礦物形成。巖漿作用中，隨著結(jié)晶分異地進(jìn)行，硅酸鹽礦物的結(jié)晶順序有自島狀、經(jīng)鏈狀向?qū)訝罴凹軤钸^渡的趨勢。在變質(zhì)作用過程中，隨著壓力的增加，有利于架狀或?qū)訝钕蜴湢?、島狀轉(zhuǎn)變；而溫度的增高，促使含(OH)-的層狀或雙鏈狀結(jié)構(gòu)向單鏈狀、島狀結(jié)構(gòu)礦物轉(zhuǎn)變。表生狀態(tài)下，原巖遭受風(fēng)化，大都形成在表生狀態(tài)下穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。13鋯石ZrSiO4

（Zircon）化學(xué)組成:Zr[SiO4],常含有少量的Hf。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

四方晶系。晶體結(jié)構(gòu)中[SiO4]4-是孤立的，彼此間借Zr4+連接起來，Zr4+的配位數(shù)為8。晶體形態(tài):一般都呈單晶體出現(xiàn)，呈柱狀習(xí)性。物理性質(zhì):

常呈黃色至紅棕色，無色者少見；金剛光澤，淺色者透明度較好，深色者在薄片中透明。硬度7.5，比重4.6~4.7。鑒定特征:

以其呈四方柱及四方雙錐的聚形為特征。島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽14橄欖石(Mg,Fe)SiO4（Olivine）包括一組成分類似同屬正交晶系的礦物。一般化學(xué)式為X2[SiO4]。其X通常為Mg2+、Fe2+、Mn2+等。Mg2+和Fe2+是最常見的組成部分，可以形成以Mg2[SiO4]鎂橄欖石(forsterite)及Fe2[SiO4]鐵橄欖石(fayalite)為兩個端員組份的完全類質(zhì)同象系列。其中間成員，是最常見的所謂橄欖石。化學(xué)組成:(Mg,Fe)2[SiO4]結(jié)構(gòu)特點(diǎn):正交晶系。晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為[SiO4]4-由金屬陽離子Mg2+、Fe2+連接起來。氧離子近似成六方緊密堆積，八面體空隙被二價陽離子占據(jù)。晶體形態(tài):單晶呈三向等長或扁平，集合體呈粒狀。物理性質(zhì):

橄欖綠色；玻璃光澤。硬度6~7；解理平行{010}和{100}不完全；比重隨成分不同而變化大。鑒定特征:

以其黃綠色、粒狀、解理性差、難熔特征。橄欖石是地幔巖的主要組成礦物之一,隨溫度壓力條件的增加,其結(jié)構(gòu)將變?yōu)閎eta相gamma相。也是構(gòu)成石隕石的主要礦物之一。

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橄欖石是組成上地幔的主要礦物，也是隕石和月巖的主要礦物成分。它作為主要造巖礦物常見于基性和超基性火成巖中。鎂橄欖石還可產(chǎn)于鎂夕卡巖中。橄欖石受熱液作用蝕變變成蛇紋石。透明色美的橄欖石可作寶石。16石榴子石族（Garnet）化學(xué)組成:

一般化學(xué)式為X3Y2[SiO4]表示，其中X代表二價陽離子，主要為Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+等；Y代表三價陽離子，主要為Al3+、Fe3+、Cr3+等。類質(zhì)同象廣泛存在。分成兩個系列：鎂鋁石榴子石系列（Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3鎂鋁石榴子石PyropeMg3Al2[SiO4]3鐵鋁石榴子石AlmanditeFe3Al2[SiO4]3錳鋁石榴子石SpessartiteMn3Al2[SiO4]3鈣鋁石榴子石系列Ca3(Al,Fe,Cr,Ti,V,Zr)2[SiO4]3鈣鋁石榴子石GrossulariteCa3Al2[SiO4]3鈣鐵石榴子石AndraditeCa3Fe2[SiO4]3鈣鉻石榴子石UvaroviteCa3Cr2[SiO4]3鈣釩石榴子石GoldmaniteCa3V2[SiO4]3鈣鋯石榴子石KimzeyiteCa3Zr2[SiO4]317結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

等軸晶系。結(jié)構(gòu)中二價陽離子作八次配位，形成畸變配位立方體，三價陽離子作六次配位。這一結(jié)構(gòu)很緊密，各方向的鍵力很少有差異晶體形態(tài):

晶形常呈菱形十二面體、四角三八面體，或二者之聚形。通常在富Ca巖石(如矽卡巖)中，多形成鈣系石榴子石,以菱形十二面體為主；而在富Al巖石中，多形成鋁系石榴子石，往往呈四角三八面體晶形。物理性質(zhì)：無解理，斷口貝殼狀或參差狀。礦物名稱比重顏色鋁系鐵鋁榴石4.318褐色、深紅色至黑色鎂鋁榴石3.582粉紅色、血紅色至暗紅色錳鋁榴石4.190暗紅色至黑色鈣系鈣鐵榴石3.859黃色、褐色、紅色、褐黑色至黑色鈣鋁榴石3.594黃色、白色、紅色、綠色或褐色鈣鉻榴石3.90翠綠色至墨綠色18產(chǎn)狀：除了鎂鋁榴石合鈣鉻榴石是與超基性巖有關(guān)外，其它主要產(chǎn)于變質(zhì)巖中。

19藍(lán)晶石族礦物

本族礦物的化學(xué)成分為Al2SiO5，它有三種同質(zhì)多象變體：藍(lán)晶石,紅柱石和矽線石。其共同點(diǎn)是硅均與氧結(jié)合成硅氧四面體，有半數(shù)的鋁與氧結(jié)合成鋁氧配位八面體。此種配位八面體彼此共棱，形成平行于c軸的鏈。另半數(shù)Al的配位情況完全不同。藍(lán)晶石中另半數(shù)Al仍為六次配位，形成平行于c軸的鋁氧配位八面體鏈；在矽線石中，則形成鋁氧配位四面體，與硅氧四面體相間連接成鏈。但所有的四面體均位于鏈的一側(cè)。在紅柱石中，另半數(shù)Al為五次配位，形成了特殊的三方雙錐形配位多面體。由于這三個礦物結(jié)構(gòu)中都有平行于c軸的鋁氧配位八面體鏈存在，因而co的參數(shù)很為接近；并且沿c軸方向的鍵力也很強(qiáng)。20Al2SiO5的同質(zhì)多象變體藍(lán)晶石紅柱石矽線石21紅柱石Al2SiO5

（Andalusite）化學(xué)組成:

Al2[SiO4]O,可含少量的Fe3+和Na、K等。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):正交晶系。晶體形態(tài):單晶體呈柱狀，其橫切面接近于正方形，類似四方柱。。

物理性質(zhì):常呈灰白色或肉紅色，玻璃光澤。硬度6.5~7.5，{110}解理清晰。

鑒定特征:以柱狀形態(tài)，解理交角近于垂直，常呈肉紅色為特征。22藍(lán)晶石Al2SiO5

（Andalusite）化學(xué)組成:

Al2[SiO4]O。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

三斜晶系。晶體形態(tài):單晶體常呈平行于{100}的長板狀或刀片狀。物理性質(zhì):一般呈藍(lán)色，玻璃光澤，{100}解理完全，{010}解理中等到完全；硬度度5.5~7，表現(xiàn)出極其顯著的各向異性，故藍(lán)晶石又名三硬石。比重3.53~3.64。

鑒定特征:

根據(jù)其顏色，硬度的各向異性以及形態(tài)。23黃玉（黃晶）Al2[SiO4](F,OH)2

（Topaz）化學(xué)組成:

Al2[SiO4](F,OH)2。F-可被(OH)-置換，置換的最高量占氟含量的30%左右。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

正交晶系。黃晶的晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為氧離子作最緊密堆積，但是這種堆積方式比較復(fù)雜，是立方和六方最緊密堆積結(jié)合的結(jié)果。

晶體形態(tài):

單晶體常呈柱狀，柱面常現(xiàn)縱紋。。

物理性質(zhì):

無色透明或其他淡色調(diào)；玻璃光澤。硬度8；解理平行{001}完全；比重3.52~3.57。

鑒定特征:

柱狀晶形，高硬度和平行{001}解理為特征，透明色美者可作寶石。24符山石Ca10(Mg,Fe)2Al4[Si2O7][SiO4]5(OH,F)4(Vesuvianite)化學(xué)組成:Ca10(Mg,Fe)2Al4[SiO4]5[Si2O7]2(OH,F)4

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

四方晶系。結(jié)構(gòu)類似石榴石,但含有單四面體和雙四面體兩種絡(luò)陰離子。晶體形態(tài):

常呈四方柱狀晶形。物理性質(zhì):

褐、黃等色；玻璃光澤。硬度6~7；比重3.33~3.43。鑒定特征:

四方柱狀晶形。25綠柱石Be3Al2[Si6O18](Beryl)化學(xué)組成:

Be3Al2[Si6O18],常含有堿金屬和H2O。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

六方晶系。結(jié)構(gòu)中硅氧四面體組成六聯(lián)環(huán)，環(huán)與環(huán)之間借Be2+、Al3+相聯(lián)。Be2+

作四次配位，形成扭曲了的鈹氧四面體，Al3+

作六次配位，形成鋁氧八面體。繞c軸方向，上下疊置的六聯(lián)環(huán)錯開一定角度。上下疊置的環(huán)內(nèi)，形成了一個巨大的通道，大的陽離子如K+、Cs+，以及H2O分子即可賦存其中。晶體形態(tài):單晶體呈柱狀，通常發(fā)育完整，柱面上有細(xì)縱紋。

物理性質(zhì):

呈不同色調(diào)的綠色，翠綠色的亞種稱祖母綠(emerald)，蔚藍(lán)色的亞種稱海藍(lán)寶石(aquamarine)，玻璃光澤，硬度7.5~8,比重2.66~2.83。

鑒定特征:

以其六方柱狀形態(tài)和柱面上具縱紋為特征。

環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽26電氣石Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4

(Tourmalite)化學(xué)組成:

NaR3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)4,其中R為Mg2+時，稱鎂電氣石;R為Fe2+時，稱黑電氣石;R為(Li++Al3+)時，稱鋰電氣石。均為類質(zhì)同象系列的端員礦物。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):三方晶系。電氣石的晶體結(jié)構(gòu)，經(jīng)不同學(xué)者作過結(jié)構(gòu)分析，其結(jié)果頗有分歧。但都肯定硅氧四面體連接成六聯(lián)環(huán)。關(guān)于電氣石結(jié)構(gòu)的解釋，公認(rèn)的模式如下：硅氧四面體組成[Si6O18]12-六聯(lián)環(huán)，而Mg2+與O2-及(OH)-組成層狀的水鎂石型結(jié)構(gòu)，三個Mg-O4(OH)2配位八面體與六聯(lián)環(huán)相接，共用硅氧四面體角頂上的一個O2-。三個配位八面體的交點(diǎn)，適位于聯(lián)環(huán)的中軸線上，被(OH)-所占據(jù)。在該(OH)-離子的對角處，也是(OH)-離子的所在。(BO3)3-三角形與配位八面體層共用一個O2-。晶體形態(tài):

單晶體呈短柱狀，長柱狀甚至針狀。最常見的單形是三方柱{1010}和六方柱{1120}，同時柱面上常有縱紋，并因而使晶體的橫斷面呈弧線三角形。物理性質(zhì):

黑電氣石一般呈綠黑色至深黑色；鋰電氣石常呈玫瑰色、藍(lán)色或綠色，也有呈無色者，鎂電氣石的顏色變化于無色到暗褐色之間。玻璃光澤。硬度7，無解理，電氣石還有明顯的壓電性和焦電性。鑒定特征:

柱狀形態(tài)，柱面上有縱紋、橫切成量弧線三角形、無解理和高硬度作為特征。透明而色美者作寶石。27Tourmaline.

Location:California,USA2829Tourmaline.

Location:Brazil30Tourmaline.

Location:Afghanistan31輝石族礦物

化學(xué)組成:

化學(xué)式為W1-p(X,Y)1+pZ2O6,其中W=Ca2+、Na+;X=Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Li+;Y=Al3+、Fe3+、Cr3+、Ti4+、Z=Si4+、Al3+。在結(jié)構(gòu)中Z作四次配位，與O2-組成輝石型鏈狀絡(luò)陰離子。X和Y一般作六次配位，占據(jù)較小的空隙。W是較大的陽離子，在結(jié)構(gòu)中占據(jù)較大的空隙。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

輝石的晶體結(jié)構(gòu)，最突出的地方是每一硅氧四面體均以兩個角頂與相鄰的硅氧四面體連接，形成沿一個方向無限延伸的單鏈，鏈與鏈之間借Mg、Fe、Ca、Al等金屬離子相連。鏈的方向即c軸的方向。鏈上的重復(fù)周期約5.2?。鏈與鏈之間有兩種不同大小的空隙，小者記為M1，大者記為M2。如果陽離子大小相當(dāng)，則任意占據(jù)某一空隙;若不等，則大陽離子占據(jù)M2，如Na、Ca；而Mg、Fe則占有M1。鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽32Diopside(001)viewblue=Sipurple=M1(Mg)yellow=M2(Ca)basin

cc33輝石族礦物(續(xù))

M1的配位多面體接近于正八面體，它們相互共棱，又以角頂與硅氧四面體鏈的非橋氧角頂相接。M2的配位多面體，形狀很不規(guī)則，如果是Mg2+、Fe2+、Al3+等占據(jù)時，則作六次配位，如果是Ca2+、Na+等較大離子占據(jù)時，則作八次配位。因占據(jù)M1和M2晶位的離子種別和數(shù)量不同，晶體所屬的空間群將有所變化。從類質(zhì)同象關(guān)系上，輝石族礦物大體上可分為9種端元組分：Mg2[Si2O6]頑火輝石,正交晶系Fe2[Si2O6]正鐵輝石,正交晶系CaMg[Si2O6]透輝石，單斜晶系CaFe[Si2O6]鈣鐵輝石,單斜晶系CaMn[Si2O6]鈣錳輝石,單斜晶系LiAl[Si2O6]鋰輝石,單斜晶系

NaAl[Si2O6]硬玉(翡翠),單斜晶系NaFe[Si2O6]霓石，單斜晶系NaAl[Si2O6]鉻輝石，單斜晶系34晶體形態(tài):

輝石族礦物都呈短柱狀形態(tài)，橫切面多呈正方形或截角的正方形。集合體呈致密塊狀或粒狀。物理性質(zhì):

頑火輝石為無色或帶淺綠的灰色，也可呈褐綠色或褐黃色；紫蘇輝石呈綠黑色或褐黑色；古銅輝石呈特征性的古銅色。透輝石無色至淺綠色；鈣鐵輝石深綠色至墨綠色；普通輝石綠黑色或黑色；霓石和霓輝石暗綠色至黑色；硬玉為蘋果綠色，鋰輝石為灰白色，有時帶微綠或微紫色調(diào)。斜方輝石平行{210}、單斜輝石平行{110}解理中等至完全，解理交角87°。硬度5～7。玻璃光澤，比重3.2~3.6。

鑒定特征:

輝石型解理和柱狀形態(tài)。按對稱程度劃分，可分為斜方輝石亞族（頑火輝石、古銅輝石和紫蘇輝石）和單斜輝石亞族（透輝石、鈣鐵輝石、普通輝石、霓石、霓輝石、鋰輝石和硬玉）。古銅輝石和紫蘇輝石(Mg,Fe)2[Si2O6](頑火輝石中，F(xiàn)e2[Si2O6]分子<10％，古銅輝石中為10~30%，紫蘇輝石中則為30~50%）鈣鐵輝石(Na,Ca)(Fe3+,Fe2+,Mg,Al)[Si2O6]普通輝石(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]35Wo-En-Fo三元系輝石分類圖解易變輝石36翡翠的A貨、B貨和C貨的含意：

A貨：是指未經(jīng)任何人工化學(xué)處理的天然翡翠貨品，成分、結(jié)構(gòu)、顏色、透明度均保持自然狀態(tài)的屬性，僅通過機(jī)械加工改變了形狀的翡翠。

B貨：指本來是低檔翡翠，經(jīng)強(qiáng)酸處理漂洗，去除雜質(zhì)雜色，保留了綠色、紫色，再用環(huán)氧樹脂固結(jié)，顏色、玉質(zhì)是天然的（真的），但結(jié)構(gòu)已被破壞的翡翠，較長時間后，其色、質(zhì)均會變差。

C貨：指經(jīng)過人工添加外來染料或藥品處理后的翡翠及其成品，玉質(zhì)是真的，顏色是人工加入的。翡翠Jadeite是一種以硬玉為主的纖維狀、致密塊狀的鈉鋁硅酸鹽礦物集合體，化學(xué)分子式為NaAl[Si2O6]37化學(xué)組成:Ca3[Si3O9],少量Fe、Mn和Mg可置換Ca。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

三斜晶系。硅灰石結(jié)構(gòu)中的單鏈不同于輝石型單鏈。它可以視為硅氧雙四面體與硅氧四面體交替地連接而成，鏈的延伸方向與b軸平行。絡(luò)陰離子為[Si3O9]6-。Ca2+與O2-形成配位八面體，以共棱的方式相連，也形成平行于b軸的鏈。兩個鈣氧配位八面體的長度相當(dāng)。晶體形態(tài):

單晶體呈平行{100}或{001}的片狀或板狀?？沙势瑺?、放射狀或纖維狀集合體。物理性質(zhì):

白色或灰白色，玻璃光澤，硬度4.5~5；{100}解理完全，比重2.86~3.09。鑒定特征:

以其淺色、晶體形態(tài)為特征。硅灰石Ca3[Si3O9](Wollastonite)38薔薇輝石(Mn,Fe,Ca)5[Si5O15](Rhodonite)化學(xué)組成:

除了Fe2+、Ca2+以外，還有少量的Mg2+和Zn2+可置換Mn2+。含Zn高者叫鋅薔薇輝石。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

三斜晶系。其結(jié)構(gòu)中單鏈平行于C軸延伸，每隔5個Si-O四面體才能重復(fù)。晶體形態(tài):

單晶體呈厚板狀、短柱狀或三向等長狀，晶面粗糙，晶棱圓鈍，不常見葉片狀雙晶。集合體呈致密塊狀或解理塊狀。物理性質(zhì):

玫瑰紅色至棕紅色，玻璃光澤，表面因氧化而黯淡且現(xiàn)黑色；硬度5.5~6.5；{110}和{110}解理完全，交角為92°30’；比重3.57~3.76。鑒定特征:

以其特有的玫瑰紅色、明顯的解理和偏高的硬度為特征。風(fēng)化以后，留有黑色的氧化錳。39角閃石族礦物

化學(xué)組成:

化學(xué)式為W0-1X2Y3Z8O22(OH,F)2。硅氧四面體構(gòu)成一向延長的雙鏈結(jié)構(gòu)。鏈與鏈之間借助A,M1,M2,M3,M4等位置上的陽離子連接。其中W為大陽離子,如K+或Na+等,占有A位;Y陽離子(Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Al3+和Ti4+等)占據(jù)M1,M2和M3晶位,它們均作六次配位構(gòu)成配位八面體,且彼此共棱連接平行c軸,M1和M3配位八面體由4O+2(OH,F)組成，M2配位八面體由6O組成;X陽離子(Ca2+、Na+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+)占據(jù)M4位置,當(dāng)Mn2+、Fe2+和Mg2+占有該晶位時，配位多面體為畸變的八面體,如果是Ca2+和Na2+等較大的陽離子占有該晶位時，則作八次配位。Z代表四面體中的Si4+和Al3+。結(jié)構(gòu)中(OH)-位置有時可被F-或Cl-所置換。角閃石族礦物的化學(xué)組成極其復(fù)雜，是已知礦物中最為復(fù)雜者之一。典型礦物種:透閃石TremoliteCa2Mg5[Si4O11]2(OH)2陽起石ActinoliteCa2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2

普通角閃石Hornblende(Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe3+)[Si3(Si,Al)O11]2(OH,F)240Tremolite(001)viewblue=Sipurple=M1rose=M2gray=M3(allMg)yellow=M4(Ca)Tremolite:Ca2Mg5[Si8O22](OH)2basin

41

具有相似的化學(xué)成分絡(luò)陰離子Si-O骨干陽離子：Mg、Fe、Ca、Na、K

絕大多數(shù)為單斜晶系，少數(shù)為斜方晶系

晶體沿鏈間發(fā)育為柱狀、針狀、纖維狀]

礦物顏色類似、硬度較大（5-6）皆發(fā)育兩組柱面解理

形態(tài)上角閃石的柱狀更明顯、更長

晶體橫斷面輝石：呈假八邊形角閃石：假六邊形或假菱形

解理夾角輝石：87或93

角閃石：124或56

附加陰離子輝石：無角閃石：OH

成因產(chǎn)狀

巖漿作用：輝石超基性-基性巖，形成早；角閃石產(chǎn)于中酸性巖，形成晚。變質(zhì)作用：輝石形成于深變質(zhì)角閃石變質(zhì)程度較低。輝石族角閃石族礦物的異同點(diǎn)不同點(diǎn)相同點(diǎn)42層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽概述

凡是硅氧四面體以三個角頂彼此相連，同時又分布在一個平面內(nèi)的硅酸鹽礦物，都屬于層狀結(jié)構(gòu)硅配鹽。硅氧四面體通過位于同一平面上的橋氧在兩度空間內(nèi)相互連接所形成的結(jié)構(gòu)單位，叫做結(jié)構(gòu)片,簡稱片(sheet)

結(jié)構(gòu)片內(nèi)位于同一平面內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成結(jié)構(gòu)面，簡稱面(plane)。結(jié)構(gòu)片底面上所有的氧都是橋氧，電荷都已達(dá)到平衡。尖端的一個氧，尚有一個單位的負(fù)電荷未得到中和，為活性氧(自由氧)，它必須與片外的其它陽離子相接。由自由氧離子所形成的結(jié)構(gòu)面，呈六邊形網(wǎng)格，與之相配位的其它陽離子，其半徑大小必須能適應(yīng)此種網(wǎng)格的大小，才能構(gòu)成晶格并使之穩(wěn)定。符合此要求的是Mg2+、Fe2+、Al3+、Li+、Fe3+等。這些離子作六次配位，與氧形成配位八面體，彼此共棱相接構(gòu)成八面體片。43粘土礦物定義：粒級達(dá)粘土級（<2μm）的層狀含水鋁硅酸鹽礦物不飽和電荷大表面積粘土礦物中的水膨潤性吸附性及吸附離子的交換性催化性可塑性1、膨潤性——粘土礦物因吸水而體積膨大的性質(zhì)2、吸附性及吸附離子的可交換性

3、粘土礦物的可塑性4、粘土礦物的催化性44

化學(xué)組成:

Al4[Si4O10](OH)4

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):三斜晶系。1:1二八面體型，有三分之一的八面體晶位是空缺的，地開石(dickite)和珍珠陶土(nacrite)，是高嶺石的兩個多型。前者為2M1多型，后者為2Ｍ２多型。晶體形態(tài):

單晶體呈菱形片狀和六方片狀，很罕見。多為隱晶質(zhì)致密塊狀或土狀集合體。物理性質(zhì):

純者白色，因含雜質(zhì)可染成深淺不同的色調(diào)。土狀或臘狀光澤，硬度2~3.5。比重2.61~2.68；可吸水具可塑性，但不膨脹。

鑒定特征:

根據(jù)其呈土狀、硬度低、具可塑性等易于鑒別。高嶺石Al4[Si4O10](OH)4(Kaolinite)45蒙脫石(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O(Montmorillonite)

化學(xué)組成:

(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):單斜晶系，C0值的變化很大，如果有層間水存在的話，C0值立即增大。晶體形態(tài):

電子顯微鏡下呈絨毛狀或毛氈狀。通常呈土狀或塊狀集合體。物理性質(zhì):

白色或灰白色，因含雜質(zhì)而染有黃、淺玫瑰紅、藍(lán)或綠等色；土狀者光澤暗淡。硬度１~2。比重2~3。蒙脫石的陽離子交換能力很強(qiáng)，有強(qiáng)烈的吸附性；還有遇水強(qiáng)烈膨脹性。

鑒定特征:

加水膨脹性。46

化學(xué)組成:

[(Mg,Ca)0..3~4.5(H2O)n](Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):單斜晶系。2:1型三八面體結(jié)構(gòu),有時有二八面體型存在。晶體形態(tài):有粗細(xì)兩種。粗者多由黑云母等轉(zhuǎn)化而來，保有云母本身的片狀或鱗片狀形態(tài)；細(xì)者呈土狀與其它粘土礦物混在一塊，極難區(qū)分。物理性質(zhì):褐黃色至褐色，有時帶有綠色色調(diào)；珍珠光澤，但較黑云母弱；硬度1～1.5，{001}解理完全；薄片無彈性；比重2.3。最特征的性質(zhì)是加熱膨脹性。急速加熱時，由于層間水分子的氣化所形成的蒸氣壓，可以使蛭石沿C軸方向發(fā)生層裂，形成蛭蟲狀，呈銀灰或古銅色的膨脹體，比重迅速下降，可以浮于水面上。焙燒后的蛭石具有極高的絕熱性和很好的隔音性能。

鑒定特征:結(jié)晶粗大者，似云母，但無彈性，焙燒膨脹。蛭石[(Mg,Ca)0.3~4.5(H2O)n](Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2(Vermiculite)47

化學(xué)組成:

Mg3[Si4O10](OH)2

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):單斜晶系。2:1型三八面體結(jié)構(gòu),不含層間物，結(jié)構(gòu)層與結(jié)構(gòu)層借微弱的分子鍵相維系。晶體形態(tài):偶見假六方或菱形的片狀單晶體。通常致密塊狀、片狀或鱗片狀集合體。物理性質(zhì):無色透明或白色，帶雜質(zhì)可呈淺黃、粉紅、淺綠、淺褐等色。硬度1，{001}解理極完全，比重2.58~2.83,有滑感，解理薄片具撓性，能耐火。

鑒定特征:低硬度，有滑感，較淺的顏色以及片狀形態(tài)。滑石Mg3[Si4O10](OH)2(Talc)48

化學(xué)組成:

Al2[Si4O10](OH)2

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

有兩種多型，一為三斜晶系;另一是單斜晶系。葉蠟石的晶體結(jié)構(gòu)與滑石相似，但屬2:1二八面體型。晶體形態(tài):

單晶體很罕見。常呈葉片狀、鱗片狀或隱晶質(zhì)致密塊體，有時呈放射狀片狀集合體。物理性質(zhì):

純者白色，帶雜質(zhì)者有淺綠、淺黃或淡灰色，加熱發(fā)生退熱現(xiàn)象，變?yōu)檠┌咨?。玻璃光澤，塊狀油脂光澤，隱晶質(zhì)貝殼狀端口；葉片柔軟，無彈性。硬度1~2，{001}解理完全，具滑膩感。比重2.65~2.90。

鑒定特征:

以硬度低、顏色淺、有滑感為特征。葉臘石Al2[Si4O10](OH)2(Pyrophyllite)49印章石

田黃石

雞血石

葉臘石50云母族礦物

化學(xué)組成:

化學(xué)式可用XY2~3[Z4O10](OH,F)2通式表示，式中X主要是K+，次為Na+，也可有少量的Ca2+、Ba2+、Rb+、Cs+、H3O+等;Y主要Mg、Al和Fe，也可以有Mn、Li、Cr、Ti等離子。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

2:1型,視Y離子是二價或三價,分為三八面體和二八面體型。對稱較低。典型礦物種:

金云母PhlogopoteKMg3[Si3AlO10](OH,F)2

黑云母BiogtiteK(Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH,F)2

羥鐵云母AnniteKFe3[Si3AlO10](OH,F)2

三者構(gòu)成類質(zhì)同象系列。

白云母MuscoviteKAl2[Si3AlO10](OH,F)2

51

晶體形態(tài)：單晶體呈假六方柱狀、板狀、片狀,橫切面呈六邊形或菱形；集合體呈鱗片狀或葉片狀。物理性質(zhì):

金云母呈無色、淺棕色、紅棕色、淺綠色，偶有深褐色；黑云母和羥鐵云母因含F(xiàn)e高，呈紅棕色、深褐色至黑色；白云母無色透明，含雜質(zhì)者呈淡黃、淺綠、淺紅等色。玻璃光澤，解理面珍珠光澤。{001}解理極完全，硬度2～3。薄片具有顯著的彈性。云母的絕緣性，隨著含F(xiàn)e量的增加而迅速降低，白云母絕緣性最好，而黑云母和羥鐵云母最差。鑒定特征：粒徑較大者，極易根據(jù)其片狀形態(tài)、極完全解理和彈性加以區(qū)別。云母之間主要以顏色相區(qū)分。52化學(xué)組成:

(Mg,Al,Fe)6[(Si,Al)4O10](OH)8,通式中前半部分相當(dāng)于滑石層，后半部分相當(dāng)于水鎂石層，二者相間排列，即構(gòu)成綠泥石結(jié)構(gòu)。故為2:1:1型。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

多型現(xiàn)象復(fù)雜。最穩(wěn)定最常見的多型屬單斜晶系。c0sinβ相當(dāng)于一層滑石層和一層水鎂石層的高度之和，此值約為14.2?。如果由n個這樣的重復(fù)結(jié)構(gòu)層形成的多型，則其c0sinβ當(dāng)相當(dāng)于n×14.2?，a0和b0卻無多大變化。晶體形態(tài)：單晶體呈假六方片狀。集合體呈土狀、鱗片狀或球粒狀。物理性質(zhì)：綠色，單帶有黑、棕、橙黃、紫、藍(lán)等不同色調(diào)，含F(xiàn)e越高，顏色越深。玻璃光澤或土狀光澤，但解理面上可現(xiàn)珍珠光澤。比重2.6~3.3，硬度2~3。{001}解理完全，薄片柔軟，能彎曲，但無彈性。鑒定特征：片狀形態(tài)、淺綠至深綠色、較低的硬度和{001}完全解理。綠泥石(Mg,Al,Fe)6[(Si,Al)4O10](OH)8(Chlorite)53架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽概述

架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)特征是每個硅氧四面體的所有四個角頂，均與毗鄰的硅氧四面體共頂。當(dāng)結(jié)構(gòu)中有Al3+置換Si4+時，會出現(xiàn)多余的負(fù)電荷。負(fù)電荷的出現(xiàn)，必須要有陽離子來進(jìn)行中和，最常見的陽離子是K+、Na+、Ca2+、Ba2+、Gs+、Rb+、NH4+等。在島狀、鏈狀、層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽中，常見的具有六次配位的Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Fe3+等離子，在架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽中已經(jīng)退居次要地位。架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物中，因受鋁氧四面體不相容原理的制約，Si被Al置換的量是有限的，難以超過總數(shù)的一半，通常為1/4或1/3。這一原理指的是在一個結(jié)構(gòu)中兩個鋁氧四面體不能相互共頂。架狀結(jié)構(gòu)中，四面體的連接力很強(qiáng)，所以硬度較高，不含水者大多大于5，含水者較低。由于結(jié)構(gòu)中空隙多，所以比重較低，一般<3。均為透明礦物，且為淺色，多呈玻璃光澤，個別礦物解理發(fā)育。形態(tài)上，如果四面體間的聯(lián)結(jié)力無明顯方向性時，為三向等長的習(xí)性，解理也差；如果在一個方向或二個方向上的聯(lián)結(jié)力較弱，則呈現(xiàn)片狀、板狀或柱狀、針狀形態(tài)，相應(yīng)地也會發(fā)育一組或二組較好的解理。

54長石族

化學(xué)組成:

主要組份有:

鉀長石 K[AlSi3O8] Or鈉長石 Na[AlSi3O8] Ab

鈣長石 Ca[Al2Si2O8] An鋇長石 Ba[Al2Si2O8] Cn

在高溫條件下，Or和Ab可以形成完全類質(zhì)同象系列，但在低溫條件下則只形成有限的類質(zhì)同象。鉀長石與鈉長石的類質(zhì)同象稱為堿性長石。堿性長石里一般含An不超過5~10%，Ab中所含的An數(shù)略大于Or中所能含的An數(shù)。Ab與An也能形成類質(zhì)同象，構(gòu)成斜長石系列。K55Or和Ab的類質(zhì)同象混晶統(tǒng)稱為堿性長石（An含量不超過5-10%）低溫Or和Ab形成有限類質(zhì)同象高溫Or和Ab形成完全類質(zhì)同象系列

Ab0-67

透長石，單斜晶系A(chǔ)b67-100

歪長石，三斜晶系A(chǔ)b100

鈉長石的高溫變體條紋長石－以鉀長石為主體，鈉長石為客體反條紋長石－以鈉長石為主體，鉀長石為客體Ab和An形成類質(zhì)同象系列，構(gòu)成斜長石（Or<5-10%），按Ab分子和An分子含量比的不同而劃分為6個礦物種：

鈉長石

An0-10Ab90-100

奧長石

An10-30Ab70-90

中長石

An30-50Ab50-70

拉長石

An50-70Ab30-50

培長石

An70-90Ab10-30

鈣長石

An90-100An0-10

56結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

長石的結(jié)構(gòu)中的四個面體[TO4]（T代表Si或Al）相互共頂，形成一個四聯(lián)環(huán)。四聯(lián)環(huán)與四聯(lián)環(huán)又相互共用角頂，連接成曲軸狀的鏈，平行于a軸伸展，鏈與鏈之間，又以橋氧相接，形成整個三維的骨架。主要礦物種:

透長石Sanidine

正長石Orthoclase K[AlSi3O8]微斜長石Microcline斜長石(鈉長石－奧長石－中長石－拉長石－培長石－鈣長石)鋇長石 Ba[Al2Si2O8]57正長石(Orthoclase)化學(xué)組成:KAlSi3O8，晶體屬單斜晶系的架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。正長石是鉀長石的亞穩(wěn)相變體，鉀長石和鈉長石不完全類質(zhì)同象系列。

形態(tài)和物理性質(zhì)：短柱狀或厚板狀晶體，常見卡斯巴雙晶、巴溫諾雙晶和曼尼巴雙晶，集合體為致密塊狀。肉紅或淺黃、淺黃白色，玻璃光澤，解理面珍珠光澤，半透明。兩組解理（一組完全、一組中等）相交成90°。摩氏硬度6，比重2.56-2.58。900℃以上生成的無色透明長石稱透長石。正長石廣泛分布于酸性和堿性成分的巖漿巖、火山碎屑巖中，在鉀長片麻巖和花崗混合巖以及長石砂巖和硬砂巖中也有分布。正長石是陶瓷業(yè)和玻璃業(yè)的主要原料，也可用于制取鉀肥。58斜長石(Plagioclase)斜長石屬于NaAlSi3O8（Ab）－CaAl2Si2O8（An）類質(zhì)同象系列的長石礦物的總稱，共分為6個礦物種：鈉長石、奧長石、中長石、拉長石、倍長石和鈣長石。晶體屬三斜晶系的架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，多為柱狀或板狀，常見聚片雙晶，在晶面或解理面上可見細(xì)而平行的雙晶紋。白至灰白色，有些呈微淺藍(lán)或淺綠色，玻璃光澤，半透明。兩組解理（一組完全、一組中等）相交成86°24′，故得名斜長石。摩氏硬度6-6.5，比重2.6-2.76。

斜長石廣泛分布于巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積碎屑巖中。斜長石是陶瓷業(yè)和玻璃業(yè)的主要原料，色澤美麗者可作寶玉石材料，如日光石。

59顏色：正長石一般肉紅色，斜長石一般灰白色產(chǎn)狀正長石單體顆粒較小斜長石單體顆粒較大解理夾角正長石兩組解理相交成90°斜長石的兩組解理不正交成分正長石為鉀長石，不含鈣長石組分斜長石為鈉長石和鈣長石的混溶系列雙晶類型斜長石具有鈉長石律的聚片雙晶或卡鈉復(fù)合雙晶而正長石常出現(xiàn)卡爾斯巴雙晶不同點(diǎn)60

化學(xué)組成:Na3K[AlSiO4]4

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

六方晶系。結(jié)構(gòu)類似beta2-鱗石英,可視為其半數(shù)Si被Al替代,變形成霞石的結(jié)構(gòu),堿金屬K、Na來平衡電價。晶體形態(tài):

單晶體呈柱狀~板狀習(xí)性。物理性質(zhì):

灰白~灰色，玻璃光澤,比重2.56~2.66,硬度5.5~6。鑒定特征:

往往具有油脂光澤，無完好解理，可以與長石相區(qū)別；時常含某些染色的斑點(diǎn)，較易風(fēng)化，可以與石英相區(qū)分。

似長石礦物:

組份類似長石,但Si:Al比值不是堿性長石中的3:1,而是低于該比值的無水架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。如霞石,白榴石等。

霞石Na3K[AlSiO4]4(Nepheline)61化學(xué)組成:

K[AlSi2O6],部分K可以被Na或Ca所置換。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

四方晶系。晶體結(jié)構(gòu)中含有由硅氧四面體與鋁氧四面體組成的四聯(lián)環(huán)和六聯(lián)環(huán)，它們彼此相聯(lián)。晶體形態(tài):

高溫β相當(dāng)結(jié)晶成四角三八面體{211}，偶而還可與立方體或菱形十二面體相聚而成聚形。物理性質(zhì):

白色或無色，有時帶淡黃色、肉紅色或灰色；玻璃光澤或光澤暗淡。硬度5.5~6；{110}解理極不完全。比重2.47~2.50。

鑒定特征:

白榴石色淺，經(jīng)常呈完好的四角三八面體晶形，產(chǎn)于堿性火山巖中。白榴石K[AlSi2O6](Leucite)62

沸石族礦物

沸石族礦物受熱時，有沸騰現(xiàn)象，因而得名。

化學(xué)通式為：MxDy[Alx+2Sin-(x+2y)O2n]·mH2O，式中M代表Na+、K+等一價陽離子；D代表Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等二價陽離子。式中有部分的Al可被Fe3+所置換。沸石結(jié)構(gòu)中有許多管道和空腔，水分子則位于此處。化學(xué)式中的水分子數(shù)m，一般是n/2<m<n。m的高低反映了結(jié)構(gòu)中空隙體積與整個結(jié)構(gòu)體積間的關(guān)系。沸石水的性質(zhì)在某種程度上類似于層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物中的層間水，可以因外界環(huán)境的改變而改變，既可得，也可失，得或失對整個結(jié)構(gòu)影響不大。63沸石的結(jié)構(gòu)是由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的骨架，這種骨架類型很多，已知者共23種。可以按照所謂的二次結(jié)構(gòu)單位SBU而劃分成若干不同類型。所謂SBU(secondarybuildingunit)是由沸石結(jié)構(gòu)中的四面體骨架，經(jīng)過簡化演變而成。如果將各個相互連接的四面體中心彼此連接起來，所連成的最簡單圖案，便構(gòu)成了SBU。據(jù)研究整個沸石族礦物包括人造沸石在內(nèi)，二次結(jié)構(gòu)單位只有8種，分別被命名為：

1.簡單四聯(lián)環(huán)，簡記為S4R2.簡單六聯(lián)環(huán)，簡記為S6R3.簡單八聯(lián)環(huán)，簡記為S8R4.雙層四聯(lián)環(huán)，簡記為D4R5.雙層六聯(lián)環(huán)，簡記為D6R6.復(fù)合的五四面體構(gòu)型，稱做復(fù)合4-1，簡記為4-17.復(fù)合5-1，T8O16單位，簡記為5-18.復(fù)合4-4-1，T10O20單位，簡記為4-4-164其中6、7、8三種符號4-1、5-1、4-4-1表示二次結(jié)構(gòu)單位，T5O10、T8O16和T10O20是其結(jié)構(gòu)的構(gòu)型。二次結(jié)構(gòu)單位在結(jié)構(gòu)中組成了一些多面體，這些多面體圍成的空腔，稱為籠(cage)。除了籠這一種空腔以外，沸石結(jié)構(gòu)里還有許多一定的孔徑管道存在。沸石晶體結(jié)構(gòu)中的幾種籠65脫水后的沸石，其結(jié)構(gòu)好象是疏松多孔的海綿體，具有很強(qiáng)的吸附性，除了能吸附水分子外，還能吸附一些有機(jī)分子或其它物質(zhì)，所以可用作清潔劑以去除某些混入物。沸石多為無色或白色，因含雜質(zhì)而染成其它顏色?；蛞蜿栯x子交換后，有色素離子的進(jìn)入而染色。有的沸石有發(fā)光性。比重輕，一般在1.9~2.3間，個別含Ba、Zn等元素的沸石，比重較大。已知天然沸石大約有36種，人造沸石已經(jīng)超過100種。主要種屬有:方沸石(analcime)、斜發(fā)沸石(clinoptilolite)、片沸石(heulandite)、濁沸石(laumontite)和鈣交沸石(phillipsite)等五種;其次為菱沸石(chabasite)、毛沸石(erionite)、絲光沸石(mordenite)、鈉沸石(natrolite)、斜鈣沸石(wairkite)等。66其他鹽類礦物硝酸鹽礦物鈉硝石碳酸鹽礦物方解石-文石族礦物白云石孔雀石、藍(lán)銅礦

硫酸鹽礦物重晶石石膏硬石膏

鎢酸鹽礦物白鎢礦磷酸鹽礦物磷灰石綠松石

鉻酸鹽礦物鉻鉛礦

鉬酸鹽礦物鉬鉛礦硼酸鹽礦物硼砂67化學(xué)組成:

Na[NO3]結(jié)構(gòu)特點(diǎn):三方晶系。晶體結(jié)構(gòu)屬方解石型。晶體形態(tài):

單晶體呈菱面體形，但極少見。通常呈致密塊狀、皮殼狀或鹽華狀。

物理性質(zhì):無色或白色，含雜質(zhì)可被染成黃色或褐色；玻璃光澤。硬度1.5~2，解理平行{1011}完全；性脆。比重2.24~2.29，味微咸。易溶于水。

鑒定特征:

以其易溶于水，在炭板上加熱時發(fā)生燃燒以及焰色呈濃黃色為特征。鈉硝石Na[NO3](Sodaniter)68碳酸鹽礦物

概述

碳酸鹽是金屬陽離子與碳酸根[CO3]2-相化合而成的鹽類。已知碳酸礦物的種數(shù)100余種。它們構(gòu)成地殼總重量的1.7%左右。最主要的陽離子是Ca2+和Mg2+，其次是Fe2+、Mn2+以及Zn2+、Pb2+、TR3+等。陰離子部分除[CO3]2-外，有時還有附加陰離子(OH)-、F-、Cl-等等，但其中以(OH)-為主要。此外，一些碳酸鹽礦物中還存在結(jié)晶水。晶體結(jié)構(gòu)中存在的[CO3]2-絡(luò)陰離子，它較一般的陰離子為大，它與Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Zn2+等結(jié)合成穩(wěn)定的無水化合物；對于Cu2+等,可形成以(OH)-附加陰離子為主的碳酸鹽，如孔雀石Cu2[CO3](OH)2；對于三價金屬陽離子，主要是TR3+，往往形成含附加陰離子F-的無水碳酸鹽，如氟碳鈰礦(Ce,La)[CO3]F。69碳酸鹽礦物中常出現(xiàn)復(fù)鹽，如白云石CaMg[CO3]2，其陽離子有固定的比例，在結(jié)構(gòu)中呈有序分布，與無序的含鎂方解石比較，對稱性相應(yīng)降低。碳酸鹽礦物中，多數(shù)結(jié)晶成單斜晶系或正交晶系；其次為三方晶系和六方晶系；屬于等軸晶系、四方晶系和三斜晶系者則極少。物理性質(zhì)上，硬度不大，一般3左右，非金屬光澤，大多數(shù)為無色或白色，含Cu者呈鮮綠色，含Mn者呈玫瑰紅色，含REE或Fe者呈褐色，含Co者呈淡紅色，含U者呈黃色。該類礦物在鹽酸中有不同程度的溶解度，某些堿金屬的碳酸鹽礦物可以溶于水。碳酸鹽礦物主要有內(nèi)生和外生成因，且外生成因顯著廣泛的多。70化學(xué)組成:

Ca[CO3]。常含錳和鐵等。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):三方晶系；晶體結(jié)構(gòu)和變形的NaCl型結(jié)構(gòu)極為相似，即將NaCl型結(jié)構(gòu)沿一三次對稱軸方向壓扁后，即可變?yōu)榉浇馐徒Y(jié)構(gòu)。其中陰離子為C-3O三角形。晶體形態(tài):

常見的單形有：{1010}六方柱，{0001}底面，{0112}和{0221}等菱面體，以及{2131}復(fù)三方偏三角面體等。依（0112）為雙晶面的聚片雙晶或接觸雙晶極為常見，依（0001）為雙晶面的接觸雙晶也較普遍。

物理性質(zhì):

純凈的方解石無色透明，稱冰洲石(icelandspar).無色或白色，含雜質(zhì)可被染成黃色或褐色；玻璃光澤。硬度3,解理平行{1011}完全。

鑒定特征:菱面體完全解理，硬度3，與冷稀HCl相遇劇烈起泡。方解石Ca[CO3](Calcite)71方解石

72Dolomite.

Location:Indiana,USAFluoriteonQuartz73Fluorite.

Location:Spain74化學(xué)組成:

Ca[CO3]結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

正交晶系。晶體

結(jié)構(gòu)中,Ca2+近似成六方緊密堆積(在方解石中Ca2+近似成立方緊密堆積)；每個Ca2+與其相接觸的氧離子不是六個(在方解石中Ca2+與其相鄰的氧離子是六個)，而是九個，所以Ca2+配位數(shù)為9。晶體形態(tài):

單晶體常呈柱狀或尖錐狀；以(110)為雙晶面的接觸又晶常見。

物理性質(zhì):

無色或白色；玻璃光澤，斷口油脂光澤。硬度3.5~4；解理平行{010}不完全；比重2.94。遇冷稀HCl即劇烈發(fā)生氣泡。

鑒定特征:和方解石很象，但解理不同。常用一些小化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法區(qū)別。文石(霰石)Ca[CO3](Aragonite)75化學(xué)組成:

CaMg[CO3]2。常含鐵和錳，偶含鈷、鋅等。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

三方晶系。白云石結(jié)構(gòu)中的Ca和Mg在位置上的分布和含鎂方解石結(jié)構(gòu)中Ca和Mg在位置上的分布是不同的。前者的Ca和Mg沿c軸方向交替分布，而含鎂方解石中的Ca和Mg在位置上是可以任意置換的。因此從結(jié)構(gòu)看，含鎂方解石是無序的，而白云石是有序的。晶體形態(tài):單晶體常呈{1011}菱面體。晶面常彎曲或馬鞍形。有時呈柱狀或反狀。雙晶常見者有以(0001)、(10-10)、(11-20)為雙晶面的聚片雙晶。物理性質(zhì):無色或白色；玻璃光澤，硬度3.5~4；性脆；解理平行{1011}完全；解理面常彎曲。比重2.86。鑒定特征:白云石可以借其馬鞍形的晶體外形，遇冷稀HCl反應(yīng)微弱而與方解石及菱鎂礦區(qū)別。白云石CaMg[CO3]2(Dolomite)76化學(xué)組成:

Cu2[CO3](OH)2。含微量機(jī)械混入物。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

單斜晶系。晶體結(jié)構(gòu)中Cu2+為六個O2-和(OH)-所包圍，形成八面體配位。八面體共用棱相連接，組成一條平行于c軸的雙鏈結(jié)構(gòu)。C4+在三個O2-之間組成[CO3]2-并連接各鏈。晶體形態(tài):

單晶體呈柱狀或針狀，但極少見。雙晶以(100)為雙晶面成接觸雙晶。物理性質(zhì):

深綠至鮮綠色；條痕淡綠色；玻璃光澤，纖維狀集合體呈絲絹光澤，土狀者光澤暗淡。硬度3.5~4；解理平行{201}完全，平行{010}中等。比重3.9~4.0。鑒定特征:以其綠色、條痕淡綠色和腎狀、葡萄狀等為鑒定特征?？兹甘疌u2[CO3](OH)2(Malachite)77化學(xué)組成:

Cu3[CO3]2(OH)2

。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

單斜晶系。晶體形態(tài):

單晶體為柱狀或厚板狀，通常多呈粒狀、鐘乳狀、皮殼狀或土狀集合體。物理性質(zhì):

深藍(lán)色，條痕為天藍(lán)色玻璃光澤，土狀塊體為淺藍(lán)色。貝殼狀斷口。硬度3.5-4，比重3.7-3.9。常與孔雀石共生。鑒定特征:

以其深藍(lán)色、條痕淡藍(lán)色和與孔雀石共生為特征。藍(lán)銅礦Cu3[CO3]2(OH)2(Azurite)78硫酸鹽礦物

概述

它以最高的價態(tài)S6+與四個O2-結(jié)合成硫酸根[SO4]2-，再與金屬陽離子形成硫酸鹽。目前已知的硫酸鹽礦物種數(shù)有185種。雖然它們只占地殼總重量的0.1%，化學(xué)成分：在硫酸鹽礦物中，與硫酸根化合的金屬陽離子有20余種。其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+、Sr2+、Pb2+Fe3+、Al3+和Cu2+。陰離子部分除[SO4]2-外，有時還有附加陰離子(OH)-、F-、Cl-、O2-以及(CO3)2-等，其中以(OH)-為最主要。此外，許多硫酸鹽礦物中存在結(jié)晶水。晶體化學(xué)特征：[SO4]2-絡(luò)陰離子較一般的陰離子為大，它與大離半徑的二價陽離子Ba2+、Sr2+、Pb2+結(jié)合成穩(wěn)定的無水化合物，如重晶石Ba[SO4]；而離子半徑較小的二價陽離子，如Mg2+、Cu2+等，則往往以組成水合離子的方式形成含水硫酸鹽，如瀉利鹽Mg[SO4]·7H2O。物理性質(zhì)：硬度低，一般在2～3.5之間，比重在2～4左右，含Ba和Pb者可達(dá)6～7。顏色一般無色或白色，含F(xiàn)e者呈黃褐色或藍(lán)綠色，含Cu者呈藍(lán)綠色，含Mn或Co者呈紅色。成因：形成于氧濃度大和溫度低的條件下，因此地殼淺部和地表最適宜，包括內(nèi)生和外生，又以外生更加重要。79化學(xué)組成:

Ba[SO4]。常含Sr和Ca。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

正交晶系。晶體結(jié)構(gòu)中Ba2+處于七個[SO4]2-之間而為它們當(dāng)中的十二個O2-所包圍，故其配位數(shù)為12。而O2-則與一個S6+和三個Ba2+接觸。故其配位數(shù)為4。晶體形態(tài):常以良好的單晶體出現(xiàn)。一般為平行于{001}的板狀或厚板狀。物理性質(zhì):常為無色或白色，有時呈黃、褐、淡紅等色，玻璃光澤，解理面顯珍珠光澤。硬度3~3.5；性脆；解理平行{001}和{210}完全，平行{010}中等。比重4.5左右。鑒定特征:

以其比重較大、解理和晶形為特征。重晶石Ba[SO4](Barite)80化學(xué)組成:

Ca[SO4]·2H2O結(jié)構(gòu)特點(diǎn):單斜晶系。晶體結(jié)構(gòu)中Ca2+聯(lián)結(jié)[SO4]2-四面體構(gòu)成雙層的結(jié)構(gòu)層，而H2O分子則分布于雙層結(jié)構(gòu)層之間。Ca2+的配位數(shù)為8，除與屬于相鄰的四個[SO4]2-相聯(lián)結(jié)外，還與2個H2O分子中的O2-聯(lián)結(jié)。晶體形態(tài):

單晶體常呈具{010}板狀，雙晶以(100)為雙晶面的燕尾雙晶，和以(101)為雙晶的箭頭雙晶(或稱巴黎雙晶)。集合體塊狀、纖維狀和土狀。物理性質(zhì):通常呈白色，無色透明晶體稱透石膏；玻璃光澤，解理面顯珍珠光澤，纖維狀集合體呈絲絹光澤。硬度2；解理平行{010}極完全，平行{100}和{011}中等，比重2.30~2.37。鑒定特征:以其硬度低和具有{010}極完全解理為鑒定特征。石膏Ca[SO4]·2H2O(Gypsum)81化學(xué)組成:

Ca[SO4]結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

正交晶系。晶體結(jié)構(gòu)中,在(100)和(010)面上Ca2+和[SO4]2-分布成層，而在(001)面上[SO4]2-則成不平整的層。Ca2+居于四個[SO4]2-之間而為八個O2-所包圍，配位數(shù)為8。每個O2-則與一個S6+和兩個Ca2+相連接，故配位為3。晶體形態(tài):

單晶體呈等軸狀或厚板狀。集合體呈塊狀或粒狀，有時呈纖維狀。

物理性質(zhì):

純凈者透明，無色或白色，常因含雜質(zhì)而呈暗灰色，有時微帶紅色或藍(lán)色；玻璃光澤，解理面顯珍珠光澤。硬度3~3.5；解理平行{010}和{100}完全，平行{001}中等，比重2.9~3.0。鑒定特征:硬石膏可以二組相互垂直解理作為鑒定特征。硬石膏Ca[SO4](Anhydrite)82化學(xué)組成:

Ca[WO4]結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

四方晶系。晶體結(jié)構(gòu)中,Ca2+和[WO4]2-均繞c軸成四次螺旋式排列。而在c軸方向上Ca2+和[WO4]2-則相間分布。[WO4]2-配位四方四面體的短軸均與c軸平行。Ca2+與周圍四個[WO4]2-中的八個O2-相結(jié)合，其配位數(shù)為8。晶體形