硅酸盐矿物概述

宝石矿物肉眼及偏光显微镜鉴定教育部职业教育宝玉石鉴定与加工专业教学资源库GemsandJadeIdentificationandProcessingTeachingResourceLibrary硅酸盐类矿物概述建设者姓名：李继红一、概述（一）晶体化学特点1、化学成分阳离子元素有57种之多，主要是惰性气体型离子和过渡型离子。阴离子部分除[SiO4]4-络阴离子及它们相互连接而成的一系列复杂络阴离子外，有时还存在(OH)-、F-、Cl-、O2-以及S2-,[CO3]2-,[SO4]2-。此外，还存在水分子H2O。2、硅氧骨干在硅酸盐中，每个Si一般为4个O所包围，构成[SiO4]四面体，它是硅酸盐的基本结构单位。由于Si4+离子的化合价为4价，配位数为4，它赋予每一个氧离子的电价为1，即等于氧离子电价的一半，氧离子另一半电价可以用来联系其他阳离子，也可以与另一个硅离子相连。因此，在硅酸盐结构中[SiO4]四面体既可以孤立地被其他阳离子包围起来，也可以彼此公用角顶的方式连接起来形成各种形式的硅氧骨干。现将几种主要硅氧骨干类型介绍如下：（1）岛状硅氧骨干。硅氧骨干被其他阳离子隔开，彼此分离犹如孤岛。包括孤立四面体孤立四面体[SiO4]4-（图15-1A）

。[SiO4]4-间彼此互不连接，孤立地分布。如橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]。还包括双四面体[Si2O7]6-（图15-1B），2个[SiO4]4-共用1个角顶相互连接。如异极矿Zn4[Si2O7](OH)2

。A-孤立硅氧四面体B-孤立双硅氧四面体AB（2）环状硅氧骨干环状硅氧骨干：[SinO3n]2n-，Si∶O

=

1∶3由n个[SiO4]4-彼此共用角顶相联结形成封闭的环，每个[SiO4]4-与相邻的[SiO4]4-共用2个角顶。最常见六环[Si6O18]12-，如绿柱石Be3Al2[Si6O18]等；也有三环[Si3O9]6-、四环[Si4O12]8-。硅氧四面体彼此之间共用两个角顶构成封闭的环状[SinO3n]2n-(n≥3)三方环[Si3O9]6-、四方环[Si4O12]8-及六方环[Si6O18]12-（3）链状硅氧骨干无数个[SiO4]4-间通过共用2或3个角顶，沿一个方向彼此相连，无限延伸成链。链间为其他金属阳离子联结。常见单链和双链：单链：每个[SiO4]4-以2个桥氧分别与相邻的2个[SiO4]4-四面体连接成一向无限延伸的连续链如辉石单链[Si2O6]、硅灰石单链[Si3O9]等。双链：相当于2个单链联结而成。如两个辉石单链[Si2O6]相连形成角闪石双链[Si4O11]。a-单链硅氧骨干b-双链硅氧骨干ab(4)层状硅氧骨干每个[SiO4]4-均以3个角顶分别与相邻的3个[SiO4]4-相连结而形成向二维空间无限延展的硅氧四面体层。滑石层状硅氧骨干（5）架状硅氧骨干所有[SiO4]4-均以4个角顶分别与相邻的4个[SiO4]4-共用相连形成三维空间无限扩展的架状结构。（图15-5）所有O2-皆为桥氧，为电性中和的结构，不再是硅酸盐的络阴离子。故在硅酸盐的架状骨干中，必须有部分的[SiO4]4-为[AlO4]5-（个别情