结晶学与矿物学矿物总结对比——岛状硅酸盐

1、曹硕曹硕 王楚楚王楚楚 硅酸盐矿物类硅酸盐矿物类( (一一) ) 岛状硅酸盐矿物亚类岛状硅酸盐矿物亚类 INOSILICATESINOSILICATES含氧盐矿物大类含氧盐矿物大类Salt with OxygenSalt with Oxygen硅氧骨干类型硅氧骨干类型v岛状硅氧骨干单个SiO4四面体或Si2O7双四面体在结构中被其他阳离子所包围，彼此不直接相连。 1.SiO1.SiO4 4 基型基型（NEOSILICATES）：锆石、石榴石、橄榄石、锆石、石榴石、橄榄石、 无水无附加阴离子无水无附加阴离子 红柱石、蓝晶石、黄玉、（十字石、榍石）红柱石、蓝晶石、黄玉、（十字石、榍石） 含附加阴离

2、子含附加阴离子 2. Si2. Si2 2O O7 7 基型：基型：异极矿异极矿 含水含水 3.SiO3.SiO4 4+Si+Si2 2O O7 7 基型基型（SOROSILICATES）： 绿帘石（符山石）绿帘石（符山石） 含附加阴离子含附加阴离子 单四面体单四面体SiOSiO4 4 ，Si/O=1/4Si/O=1/4， 例：橄榄石例：橄榄石(Mg,Fe)(Mg,Fe)2 2SiOSiO4 4双四面体双四面体SiSi2 2O O7 7 ，Si/O=1/3.5Si/O=1/3.5， 例：异极矿例：异极矿ZnZn4 4SiSi2 2O O7 7(OH)(OH)2 2H H2 2O O形态与物理性

3、质形态与物理性质v1、形态：多具三向等长习性，如石榴子石、橄榄石；有的呈柱状，如红柱石、绿帘石；有的呈板状，如蓝晶石。【与骨干外AlO6共棱成链或成层有关。】v2、光学性质：含铁等色素离子较多，常为深色；条痕都呈白或灰白色；玻璃或金刚光泽；透明。v3、解理：取决于强键的结构分布。 【1、不含附加阴离子粒状，如石榴石，解理不发育 2、含附加阴离子O柱状，如红柱石，解理发育】v4、硬度高：结构紧密，阳离子电荷高，硬度可达68。v5、密度较大：紧密堆积，阳离子半径小而质量大（Zr4+和Ti4+）相对密度较大，常在3.5以上。（含水者相对密度较小）岛状硅酸盐亚类矿物形态物性与阴离子关系Si-OSi-O

4、骨骨干类型干类型阴离子阴离子( (有无附加阴离子有无附加阴离子) )矿物矿物形态，解理，硬度形态，解理，硬度岛岛状状SiO4锆石锆石橄榄石橄榄石石榴石石榴石柱状，无，柱状，无，7.5-8粒状，中，粒状，中，6.5-7粒状，无，粒状，无，6.5-7.5SiO4OSiO4OSiO4OSiO4(F,OH)2 SiO42O2(OH)2Si2O7SiO4 O(OH)Si2O72SiO45 (OH,F)2红柱石红柱石蓝晶石蓝晶石榍石榍石黄玉黄玉十字石十字石绿帘石绿帘石符山石符山石柱状，柱状，110中中, ,6.5-7.5板状，板状，100完完,010中中, ,二硬性二硬性扁平信封状扁平信封状，110中中,

5、 ,56柱状，柱状，001完，完，8柱状，柱状，010中中, , 7.5柱状，柱状，001完，完，6短柱状，无，短柱状，无，6.5岛状硅酸盐矿物亚类岛状硅酸盐矿物亚类v常见附加阴离子：O2-,OH-,F-,Cl-等v每个硅氧四面体所给出的负电价分别为-4和-3，是硅酸盐中最高的，故加入到其晶格中的阳离子也是电价最高的，阳离子成分丰富；AlO4四面体在本亚类中难以存在。【原因：AlO价键力（或键强）小于SiO键键强，因此，AlOAlO4四面体比四面体比SiOSiO4四面体不稳定四面体不稳定，且体积也大且体积也大于于SiOSiO4四面体四面体，因此因此AlO4四面体要靠SiO4四面体联接起来才稳定

6、。】v结构紧密；化学键：骨干内以共价键为主，骨干外以离子键为主，显示离子晶格特性。v常具自形晶；多无色或浅色，含过渡颜色时变深；透明半透明；硬度68；相对密度3；折光率较高。v主要形成于内生和变质作用中，表生作用中形成的很少。v锆石v四方晶系，4/mmm。v四方双锥状、柱状。可形成膝状双晶。v无色或黄、褐、紫、蓝、绿、灰等色；玻璃金刚光泽；透明半透明；无解理，断 口油脂光泽；硬度7.58；相对密度4.44.8。v金红石：硬度大、无110完全解理v锡石：相对密度小v石英：锆石颗粒一般比较小 锆石晶体结构锆石晶体结构2、石榴子石石榴子石v通式v等轴晶系，m3m。晶型多完整：菱形十二面体、四角三八面

7、体及其聚形；集合体：致密粒状或块状。v颜色：不同色调的红、黄、绿色；条痕：白色或略呈淡黄色；玻璃光泽；透明半透明；无解理，断口油脂光泽；硬度6.57.5；相对密度3.54.2；3243A BSiOndndnd石榴子石晶体结构石榴子石晶体结构A A3 3B B2 2SiOSiO4 43 3类质同象系列：类质同象系列：铁铁铝铝榴石系列榴石系列：(Mg,Fe,Mn)(Mg,Fe,Mn)3 3AlAl2 2SiOSiO4 43 3 镁铝石榴子石镁铝石榴子石 ( (PyropePyrope ) Mg ) Mg3 3AlAl2 2SiO4SiO43 3 铁铝石榴子石铁铝石榴子石 ( (AlmanditeA

8、lmandite) Fe) Fe3 3AlAl2 2 SiO4SiO43 3 锰铝石榴子石锰铝石榴子石 ( (SpessartiteSpessartite) Mn) Mn3 3AlAl2 2 SiO4SiO43 3 钙钙铁榴石系列：铁榴石系列：CaCa3 3(Al,Fe,Cr,Ti,V,Zr)(Al,Fe,Cr,Ti,V,Zr)2 2SiOSiO4 43 3 钙铝石榴子石钙铝石榴子石 (Grossularite)(Grossularite) Ca Ca3 3AlAl2 2 SiO4SiO43 3 钙铁石榴子石钙铁石榴子石 (Andradite) (Andradite) CaCa3 3FeFe3

9、+3+2 2 SiO4SiO43 3 钙铬石榴子石钙铬石榴子石 ( (UvaroviteUvarovite) ) Ca Ca3 3CrCr2 2 SiO4SiO43 3 钙钒石榴子石钙钒石榴子石 ( (GoldmaniteGoldmanite) ) Ca Ca3 3V V2 2 SiO4SiO43 3 钙锆石榴子石钙锆石榴子石 ( (KimzeyiteKimzeyite) ) Ca Ca3 3ZrZr2 2 SiO4SiO43 33、橄榄石橄榄石vMg，Fe完全类质同象v斜方晶系，2/mmm。柱状或厚板状，常见他形粒状集合体，或呈散粒状分布于其它矿物中。v橄榄绿色，Mg淡黄、淡绿色；Fe绿色、

10、墨绿色。玻璃光泽；透明半透明。解理010中等，贝壳状断口；硬度6.57；相对密度3.274.37。v绿泥石、绿柱石、绿松石、绿帘石、磷灰石绿泥石、绿柱石、绿松石、绿帘石、磷灰石42,Mg FeSiO 橄榄石的单岛状结构：橄榄石的单岛状结构：SiO4SiO4四面体四面体为单岛状，为单岛状，Mg2+Mg2+、Fe2+Fe2+等阳离子存在于等阳离子存在于M1M1畸变八面体和畸变八面体和M2M2八面体中。八面体中。 橄榄石晶体结构橄榄石晶体结构4、红柱石红柱石vAl可被 和Mn类质同相置换v 斜方晶系，mmm。柱状，近于正四边形横断面，横断面有黑十字；纵断面见黑色纵纹（空晶石）；集合体粒状和放射状（菊

11、花石）。v黑（灰色）、黄、褐、红（肉红）、绿，少数无色；玻璃光泽；透明不透明；110两组中等解理；硬度6.57；密度3.153.16。4VIVAl AlSiO O3Fe5、蓝晶石蓝晶石v组分同红柱石v三斜晶系， 。沿z轴扁平柱状，沿（100）扁平片状；集合体放射状。v蓝、青、白；玻璃光泽；透明半透明；密度3.533.65。二硬性：平行c轴硬度为4.5，垂直与c轴为67。【附加阴离子附加阴离子O O对晶对晶体习性有很大的影响：体习性有很大的影响：如蓝晶石100的板状晶体是与结构中AlO6八面体联结成层有关】24VIAlSiO OAlAl2 2SiOSiO5 5矿物稳定范围矿物稳定范围6、黄玉黄玉

12、v化学式v斜方晶系，mmm。柱状，菱形横断面；柱面常有纵纹；集合体呈不规则粒状、块状。v无色、淡蓝、淡绿、淡黄、淡红、乳白和黄褐等色；玻璃光泽；透明；001完全解理；硬度8；相对密度3.523.57。v与石英的区别与石英的区别242,AlSiOF OH7、十字石十字石v化学式v单斜晶系，2/m。短柱状或不规则粒状，菱形横断面。十字或X形穿插双晶。v深褐、红褐、黄褐色；玻璃光泽，土状光泽（风化）；010中等解理；硬度7.5；密度3.743.83。24222FeAlSiOOOH8、榍石榍石v化学式v单斜晶系，2/m。楔形横断面的扁平信封状晶体。v蜜黄色多，褐、绿、灰、黑、红少；无色或白色条痕；金刚树脂光泽；透明半透明；硬度56。110中等解理；硬度56;相对密度3.293.60。4CaTi SiO O9、符山石符山石v化学式v四方晶系，4/mmm。短柱状（四方柱）；放射状或粒状集合体。v灰绿、灰黄、棕褐色；（强）玻璃光泽；无解理；硬度6.5；相对密度3.333.45 1024427452(,),CaMg FeAlSiOSi OOH F10、绿帘石绿帘石v单斜晶系，2/m。平行b轴柱状，平行b轴的晶面具纵纹。柱状、放射状、晶簇状集合体。v黄绿色（常见），灰、黄、绿、褐、黑，Mn（粉红色）；玻璃光泽；透明；001完全解理；硬度6；相对密度3.383.49。相似矿物区别v 橄