【中国大英博物馆】CP12链状硅酸盐矿物.ppt
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1、 链状结构硅酸盐中的链状结构硅酸盐中的络阴离子为络阴离子为SiO4四间四间体共角相联而成的沿一体共角相联而成的沿一维方向无限延伸的链状维方向无限延伸的链状硅氧骨干,链状硅氧骨硅氧骨干,链状硅氧骨干的种类及型式相当复干的种类及型式相当复杂、多种多样。以下只杂、多种多样。以下只叙述具单链硅氧骨干的叙述具单链硅氧骨干的辉石族辉石族和具双链硅氧骨和具双链硅氧骨干的干的角闪石族角闪石族,它们为,它们为主要造岩矿物,而且分主要造岩矿物,而且分布广泛布广泛 链状结构硅酸盐亚类链状结构硅酸盐亚类 辉石族通式辉石族通式 XYSi2O6 X=Na+,Ca2+,Mn2+,Fe2+,Mg,Li+占据占据M2位置位置
2、Y=Mn2+,Fe2+,Mg,Fe3+,Cr,Al3+,Ti 占据占据M1位置;位置;辉石族(单链)一、化学成分一、化学成分 M2M2位置上阳离子种类的不同,将导致结构发生变化:位置上阳离子种类的不同,将导致结构发生变化:若无大半径的若无大半径的CaCa、NaNa、Li,Li,且三价的且三价的AlAl,FeFe也很少时,也很少时,辉石将结晶成斜方晶系辉石将结晶成斜方晶系斜方辉石亚族斜方辉石亚族 若有大半径的若有大半径的CaCa、NaNa、LiLi存在,且三价、二价阳离子发存在,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生广泛的类质同象替代,辉石则结晶成单斜晶系单斜辉单斜辉石
3、亚族。石亚族。二、晶体结构二、晶体结构 SiO4四面体各以两个角顶与相邻的四面体各以两个角顶与相邻的SiO4四面体共用形成沿四面体共用形成沿c轴方向无轴方向无限延伸的单链限延伸的单链Si2O6,链与链之间借助阳离子联结起来。链内链与链之间借助阳离子联结起来。链内Si-O键主要键主要为共价键,链外阳离子(为共价键,链外阳离子(M)与氧的化学键与氧的化学键M-O键主要为离子键键主要为离子键M1:小半径的离子,如小半径的离子,如Fe,Mg等。等。M2:Fe,Mg,及大半径的离子及大半径的离子Ca,Na,K等等形态与物性形态与物性 辉石的晶体结构特辉石的晶体结构特征,使辉石晶体均呈平征,使辉石晶体均呈
4、平行于行于 SiSi2 2O O6 6 链延伸(链延伸(c c轴)轴)的的柱状晶形柱状晶形,其横断面其横断面呈假正方形或八边形呈假正方形或八边形;并发育平行于链延伸方并发育平行于链延伸方向的向的210210或或110110解理,解理,其其解理夹角近于解理夹角近于9090 (为(为8787 和和9393 )。辉石族矿物的辉石族矿物的颜色随成分而异颜色随成分而异,含,含FeFe、TiTi、MnMn等的矿物颜等的矿物颜色较深,玻璃光泽,硬度色较深,玻璃光泽,硬度5-65-6;相对密度中等(;相对密度中等(3,1-3.63,1-3.6)普通辉石普通辉石(Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,A
5、l)2O6鉴定特征:鉴定特征:绿黑色,八边形短柱状晶体,二组解理交角近直角绿黑色,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 透辉石透辉石 (Ca,Mg)Si2O6鉴定特征:鉴定特征:白白灰绿色,八边形短柱状晶体,二组解理灰绿色,八边形短柱状晶体,二组解理交角近直角交角近直角。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。物,在矽
6、卡岩、钙质区域变质岩常见。普通辉石普通辉石翡翠翡翠翡翠的英文名称为翡翠的英文名称为JadeiteJadeite,之所之所以叫翡翠,是因为它的颜色不均一,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。近代人们称翡翠为以称之为翡翠。近代人们称翡翠为“红翡绿翠红翡绿翠”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,化学分子式为集合体,化学分子式为NaAl
7、NaAlSiSi2 2O O6 6 翡翠的颜色千变万化,多为绿、红、紫、蓝、黄、灰、黑、无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、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。折光率油脂光泽,半透明至不透明。折光率1.661.661.681.68,双折射率,双折射率0.0120.0120.0200.020,无多色性。硬度,无多色性。硬度6.56.57 7,密度,密度3.253.253
8、.43.4g/cmg/cm3 3。韧性极强韧性极强 翡翠的翡翠的A A货、货、B B货和货和C C货的含意:货的含意:A A货:货:是指未经任何人工化学处理的天然翡翠货品,成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。机械加工改变了形状的翡翠。B B货:货:指本来是低档翡翠,经强酸处理漂洗,去除杂质指本来是低档翡翠,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
9、的翡翠,较长时间质是天然的(真的),但结构已被破坏的翡翠,较长时间后,其色、质均会变差。后,其色、质均会变差。C C货:货:指经过人工添加外来染料或药品处理后的翡翠及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,颜色是人工加入的其成品,玉质是真的,颜色是人工加入的 化学成分化学成分T组阳离子占据硅氧骨干中的四面体位置,以组阳离子占据硅氧骨干中的四面体位置,以Si4+为主,主要有为主,主要有Al3+(少量的少量的Ti4+,Fe3+,Cr3+等等)替代,但替代,但Al/Si一般一般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,并组阳离子中及其间的类质同象替代十分普
10、遍和复杂,并可形成许多类质同象序列可形成许多类质同象序列 角闪石族(双链)角闪石族(双链)A0-1X2Y5T4O112(OH,F,Cl),其中其中A=Na+,Ca2+,K+,H3O+,A位置位置X=Na+,Li+,K+,Ca2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+,M4位置位置Y=Mg2+,Fe2+,Mn2+,Al3+,Fe3+,Ti4+,Cr3+,M1,2,3位置位置T=Si4+,Al3+,Ti4+角闪石族矿物的化学成分通式可表示为:角闪石族矿物的化学成分通式可表示为:晶体结构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个个SiO4四面
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