矿物学(链状结构硅酸盐)12

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,链状结构硅酸盐中的络阴离子为SiO,4,四间体共角相联而成的沿一维方向无限延伸的链状硅氧骨干，链状硅氧骨干的种类及型式相当复杂、多种多样。以下只叙述具单链硅氧骨干的,辉石族,和具双链硅氧骨干的,角闪石族,，它们为主要造岩矿物，而且分布广泛,链状结构硅酸盐亚类,1,辉石族通式,XYSi,2,O,6,X=Na,+, Ca,2+, Mn,2+, Fe,2+, Mg, Li,+,占据,M,2,位置,Y=Mn,2+, Fe,2+, Mg, Fe,3+, Cr, Al,3+, Ti 占据,M,1,位置；,辉石族,（,单链,）,一、化学成分,M2位置上阳离子种类的不同，将导致结构发生变化：,若无大半径的Ca、Na、Li,且三价的Al，Fe也很少时，辉石将结晶成斜方晶系,斜方辉石亚族,若有大半径的Ca、Na、Li存在，且三价、二价阳离子发生广泛的类质同象替代，辉石则结晶成单斜晶系,单斜辉石亚族。,2,二、晶体结构,SiO,4,四面体各以两个角顶与相邻的SiO,4,四面体共用形成沿,c,轴方向无限延伸的单链Si,2,O,6,，链与链之间借助阳离子联结起来。链内Si-O键主要为共价键，链外阳离子（M）与氧的化学键M-O键主要为离子键,3,M1:小半径的离子，如Fe, Mg等。,M2:Fe, Mg, 及大半径的离子Ca, Na, K等,4,形态与物性,辉石的晶体结构特征，使辉石晶体均呈平行于Si,2,O,6,链延伸（c轴）的,柱状晶形,，,其横断面呈假正方形或八边形,；并发育平行于链延伸方向的210或110解理，其,解理夹角近于90,（为87,和93,）,。,辉石族矿物的,颜色随成分而异,，含Fe、Ti、Mn等的矿物颜色较深，玻璃光泽，硬度5-6；相对密度中等（3,1-3.6）,5,普通辉石,(Ca，Na)(Mg，Fe，Al，Ti)(Si，Al),2,O,6,鉴定特征：,绿黑色，八边形短柱状晶体，二组解理交角近直角,。普通辉石是火成岩、尤其是基性岩、超基性岩中很常见的一种造岩矿物，在月岩中也很丰富，变质岩中偶有出现,透辉石,(Ca, Mg)Si,2,O,6,鉴定特征：,白灰绿色，八边形短柱状晶体，二组解理交角近直角,。透辉石是基性岩、超基性岩中很常见的一种造岩矿物，在矽卡岩、钙质区域变质岩常见。,6,普通辉石,7,8,9,10,11,翡翠,翡翠的英文名称为Jadeite，之所以叫翡翠，是因为它的颜色不均一，有时在浅色的底子上伴有红色和绿色的色团，颜色之美尤如古代赤色羽毛的翡雀和绿色羽毛的翠雀，所以称之为翡翠。近代人们称翡翠为“红翡绿翠”,翡翠是一种以硬玉为主的纤维状、致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合体，化学分子式为NaAlSi,2,O,6,翡翠的颜色千变万化，多为绿、红、紫、蓝、黄、灰、黑、无色等。根据绿色的色调、亮度和饱和度，翡翠可分为祖母绿色、苹果绿色、葱心绿、菠菜绿、油绿、灰绿等六种。玻璃光泽至油脂光泽，半透明至不透明。折光率1.661.68，双折射率0.0120.020，无多色性。硬度6.57，密度3.253.4g/cm,3,。韧性极强,12,翡翠的A货、B货和C货的含意：,A货：,是指未经任何人工化学处理的天然翡翠货品，成分、结构、颜色、透明度均保持自然状态的属性，仅通过机械加工改变了形状的翡翠。,B货：,指本来是低档翡翠，经强酸处理漂洗，去除杂质杂色，保留了绿色、紫色，再用环氧树脂固结，颜色、玉质是天然的（真的），但结构已被破坏的翡翠，较长时间后，其色、质均会变差。,C货：,指经过人工添加外来染料或药品处理后的翡翠及其成品，玉质是真的，颜色是人工加入的,13,14,15,化学成分,T组阳离子占据硅氧骨干中的四面体位置，以Si,4+,为主，主要有Al,3+,(少量的Ti,4+,Fe,3+,Cr,3+,等)替代，但Al/Si一般1/3,A, X, Y组阳离子中及其间的类质同象替代十分普遍和复杂，并可形成许多类质同象序列,角闪石族（双链）,A,0-1,X,2,Y,5,T,4,O,11,2,(OH, F, Cl),，其中,A=Na,+, Ca,2+, K,+, H,3,O,+,，A位置,X=Na,+, Li,+, K,+, Ca,2+, Mg,2+, Fe,2+, Mn,2+,，M,4,位置,Y=Mg,2+, Fe,2+, Mn,2+, Al,3+, Fe,3+, Ti,4+, Cr,3+,，M,1, 2, 3,位置,T=Si,4+, Al,3+, Ti,4+,角闪石族矿物的化学成分通式可表示为：,16,晶体结构,硅氧骨干可看成是由两个辉石单链联结而成的双链，以4个SiO,4,四面体为重复单位，记为Si,4,O,11,6-,。链与链之间存在着空隙，由A、X、Y类阳离子充填。,17,M1、M2、M3：小半径离子,M4：Ca、Na、K等离子,顶对顶的双链间存在八面体空隙（有三种，分别以M,1,、M,2,、M,3,表示，主要由Y类小半径阳离子Mg、Fe,2+,等充填形成配位八面体；硅氧四面体以底面对底面的双链间的空隙以M,4,表示，为X类阳离子占据，A类离子位于底面相对的双链之间，恰好在Si,4,O,11,6-,双链的“六方环”的中心附近的宽大而连续的空隙上，主要用来平衡晶体结构中的电价，故可被Na,+, K,+, H,3,O,+,所占据，亦可全部空着,18,形态及物性,角闪石族的晶体结构特征决定了角闪石族矿物具有平行c轴方向一向延长的,柱状、针状甚至纤维状晶形,；均发育平行110（或210）的完全解理，其,解理面夹角为56,和124,。,当成分中Fe含量增高时，其颜色加深。相对密度和折射率均增大,19,普通角闪石,(Ca，Na),2-3,(Mg,2+,，Fe,2+,，Fe,3+,，Al,3+,),5,(Al，Si),4,o,11, (oH),2,鉴定特征,：,晶体长柱状，横断面菱形，绿黑色，二组解理，交角124。,普通角闪石是火成岩和变质岩的主要造岩矿物。,透闪石,Ca,2,Mg,5,Si,4,o,11, (oH),2,鉴定特征,：,晶体长柱状，横断面菱形，白灰色，二组解理，交角124。,透闪石是接触变质岩的常见矿物。,阳起石,Ca,2,（Mg、Fe）,5,Si,4,o,11, (oH),2,鉴定特征,：,晶体长柱状，横断面菱形，褐、绿、绿黑色，二组解理，交角124。,透闪石是接触变质岩的常见矿物。,20,普通角闪石,21,22,23,24,软玉,软玉的英文名称为Nephrite，有时也用Jade。中文名称为玉或和田玉，因软玉最早产于新疆和田，又称“和田玉”或“新疆玉”,软玉是一种具链状结构的含水钙镁硅酸盐。它是造岩矿物,角闪石族中以透闪石、阳起石为主，并含有其它微量矿物成分的显微纤维状或致密块状矿物集合体,。化学成分为Ca2(Mg，Fe,2+,),5,(Si,4,O,11,),2,(OH),2,。属单斜晶系。晶体呈纤维状或针柱状。颜色多种多样，呈白、青、黄、绿、黑、红等色。一般为油脂光泽，有时为蜡状光泽。半透明至不透明。折光率1.6061.632，双折射率0.0210.023。无荧光或磷光 。硬度6-6.5，密度2.9-3.1g/cm,3,。断口参差状。韧性极强，质地细腻，坚韧，抛光后表面十分明亮,25,软玉按品种可以分为羊脂白玉、白玉、青玉、青白玉、碧玉（专指绿色的软玉）、墨玉、黄玉、糖玉、花玉、金山玉等。羊脂白玉质地细腻，光泽强，洁白如羊脂，堪称为“软玉之王”、“白玉之冠”,软玉与相似玉石的区别。相似的玉石有,昆仑玉,（蛇纹石质玉）、,绿玉髓,（石英质玉）、,翡翠,（硬玉）、,岫玉,（蛇纹石质玉）、,绿东陵石,（石英质玉）、,白色大理石、葡萄石,等。软玉与相似玉石的区别用肉眼和仪器检测是不难区分的，主要从硬度、密度、结构、光泽和折光率等方面鉴别。硬度：软玉6.57，蛇纹石质玉2.55.5，石英质玉7，翡翠6.57，白色大理岩3.5。密度：软玉2.93.1g/cm,3,，蛇纹石质玉2.443.18g/cm,3,，石英质玉2.65g/cm,3,，翡翠3.253.34g/cm,3,，大理岩2.652.75g/cm,3,。,软玉原料的鉴定侧重于硬度和密度，成品鉴定侧重于结构和光泽,26,27,28,29,具有相似的化学成分,络阴离子 Si-O骨干,阳离子：Mg、Fe、Ca、Na、K,绝大多数为单斜晶系，少数为斜方晶系,晶体沿链间发育为柱状、针状、纤维状,矿物颜色类似、硬度较大（5-6）皆发育两组柱面解理,形态上 角闪石的柱状更明显、更长,晶体横断面 辉石：呈假八边形,角闪石：假六边形或假菱形,解理夹角 辉石：87或93,角闪石：124或56,附加阴离子 辉石：无,角闪石：OH,成因产状,岩浆作用：辉石超基性-基性岩，形成早,角闪石产于中酸性岩，形成晚,变质作用：辉石形成于深变质,角闪石变质程度较低。,辉石族,角闪石族,矿物的,异同点,不同点,相同点,30,其它链状硅酸盐矿物,硅灰石：,长柱状、纤维状、放射状。灰白色、肉红色，H小刀。产于接触变质和区域变质，由富铝岩石（如粘土岩）变质经高温变质形成。,31,下一讲,32,