第二十一章-第四大类-含氧盐大类(一)课件

第二十一章第四大类

含氧盐大类（一）第二十一章第四大类

含氧盐大类（一）1§1概述*含氧盐矿物：金属阳离子与各种含氧酸根络阴离子结合而成的盐类化合物。本大类矿物种数约占已知矿物总数的2/3，重量超过地壳总重量的4/5。§1概述*含氧盐矿物：金属阳离子与各种含氧酸根络阴离2一、化学组成

阳离子：惰性气体型离子最为重要；其次为部分过渡型离子。络阴离子：[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、[PO4]3-、[WO4]2-、[BO4]3-、[AsO4]3-、[VO4]3-、[MoO4]2-、[NO3]-、[CrO4]2-……一、化学组成

阳离子：惰性气体型离子最为重要；3二、晶体化学特点

络阴离子内中心阳离子主要以共价键与O2-牢固相联，是晶体结构中的独立单位；络阴离子主要籍助O2-与外部金属阳离子以离子键结合，层状结构者层间以分子键联系。总体看含氧盐属离子晶格。二、晶体化学特点

络阴离子内中心阳离子主要以共4三、物理性质具离子晶格的特性：1.光学性质：通常为浅色，条痕白色，透明，玻璃光泽；少数为金刚光泽、半金属光泽。2.其他性质：1）硬度变化极大（1～8）：无水的含氧盐特别是硅酸盐（层状硅酸盐除外）矿物一般具较高的硬度和熔点，一般不溶于水；其他矿物硬度较小。2）比重中等—轻。3）不同类矿物及同一类矿物不同矿物种，其解理发育不同。4）导热性差，不导电。三、物理性质具离子晶格的特性：5四、分类

据络阴离子种类的不同，分：硅酸盐类

硫酸盐类碳酸盐类

磷酸盐类钨酸盐类硼酸盐类砷酸盐类矾酸盐类钼酸盐类硝酸盐类铬酸盐类四、分类

据络阴离子种类的不同，分：6§2硅酸盐类一、一般特点硅酸盐矿物：金属阳离子与各种硅酸根相结合而成的含氧盐矿物。本类矿物在地壳中分布最广泛，目前已发现的有600多种，约占矿物总种数的1/4，其重量约占地壳总重量的85%。§2硅酸盐类一、一般特点7（一）化学组成阳离子：主要是惰性气体型离子及部分过渡型离子；铜型离子很少见。最主要为Al、Fe、Ca、Mg、Na、K，其次有Mn、Ti、Li、Be、Zr等

阴离子：主要由Si和O组成的各种络阴离子附加阴离子：F-、Cl-、(OH)-、O2-及S2-、[CO3]2-、[SO4]2-……H2O（一）化学组成阳离子：主要是惰性气体型离子及8（二）晶体化学特征

[SiO4]4-四面体是硅酸盐矿物的基本构造单位，可孤立地存在，也可以角顶相联形成多种复杂的络阴离子，即各种形式的硅氧骨干，再与金属阳离子结合形成多种硅酸盐矿物。（二）晶体化学特征

[SiO4]4-四面体是硅酸9硅氧四面体图示硅氧四面体图示10

硅酸盐矿物晶体结构中的络阴离子骨干，因[SiO4]4-的联结方式的不同而异。目前已发现的硅氧骨干有几十种，常见的基本形式主要有：1．硅氧骨干的基本形式：1．硅氧骨干的基本形式：11硅氧骨干常见的基本形式主要有:1）岛状硅氧骨干2）环状硅氧骨干3）链状硅氧骨干4）层状硅氧骨干5）架状硅氧骨干硅氧骨干常见的基本形式主要有:1）岛状硅氧骨干122．化学键

硅氧骨干内部Si与O之间主要是共价键，硅氧骨干与金属阳离子间则以离子键为主。

Al在硅酸盐结构中起着特殊的双重作用。3．Al的作用2．化学键

硅氧骨干内部Si与O之间主要是共价键131)Al3+呈六次配位

Al3+呈六次配位，与O2-结合成[AlO6]八面体，存在于硅氧骨干之外，起联结络阴离子的普通金属阳离子的作用，形成铝的硅酸盐，如高岭石Al4[Si4O10](OH)8，黄玉Al2[SiO4](F,OH)2。1)Al3+呈六次配位Al3+呈六次配14

Al3+呈四次配位，进入硅氧骨干，替代部分的Si4+，形成[AlO4]四面体，构成铝硅酸盐。如钾长石K[AlSi3O8]。

2）Al3+呈四次配位3)

Al同时呈四次和六次配位有时，Al可在同一晶体结构中，同时呈四次和六次配位，形成铝的铝硅酸盐。如白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2。Al3+呈四次配位，进入硅氧骨干，替代部分的Si15（三）形态

与硅氧骨干形式密切相关。一般地：1）具孤立[SiO4]4-四面体骨干的岛状硅酸盐矿物，常表现为三向等长的形态，呈等轴状或粒状，如石榴子石、橄榄石。若不同方向的键力有差异，则呈非三向等长的形态，如红柱石呈柱状，蓝晶石呈板条状。石榴子石蓝晶石（三）形态

与硅氧骨干形式密切相关。一般地：石榴16链状硅氧骨干形态2）具链状硅氧骨干者，均∥链的方向而成柱状、针状、纤维状，如辉石，角闪石。普通角闪石晶体链状硅氧骨干形态2）具链状硅氧骨干者，均∥链17层状结构形态3）层状结构矿物晶体∥结构层的方向而成板状、片状、鳞片状，如云母，滑石。金云母层状结构形态3）层状结构矿物晶体∥结构层的方18

4）架状结构矿物较复杂，其形态可呈粒状、片状、板状、板柱状或柱状。架状结构形态4）架状结构矿物较复杂，其形态可呈粒状、片状、板状、19（四）物理性质

硅氧骨干内部主要是共价键，硅氧骨干与金属阳离子之间主要以离子键结合。硅酸盐矿物一般具离子晶格的性质，明显表现出非金属性：大多为透明或半透明，玻璃光泽或金刚光泽，条痕白色或近白色的浅色等。

但颜色、解理、硬度、比重等性质变化很大，主要受硅氧骨干形式及金属阳离子的种类的影响。（四）物理性质

硅氧骨干内部主要是共价键，硅氧20（五）分类

通常据硅氧骨干的形式分亚类：亚类硅氧骨干形式Si∶O岛状结构硅酸盐孤立四面体[SiO4]4-

1∶4双四面体[Si2O7]6-

1∶3.5环状结构硅酸盐六方环状硅氧骨干最重要[Si6O18]12-

1∶3链状结构硅酸盐单链结构硅氧骨干代表[Si2O6]4-1∶3双链结构硅氧骨干代表[Si4O11]6-1∶2.75层状结构硅酸盐层状硅氧骨干代表[AlSi3O10]5-1∶2.5架状结构硅酸盐架状硅氧骨干[(AlxSin-x)O2n]x-

1∶2（五）分类

通常据硅氧骨干的形式分亚类：亚类硅氧骨干21二、分述（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类（二）链状结构硅酸盐亚类（三）层状结构硅酸盐亚类（四）架状结构硅酸盐二、分述（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类22（一）岛状结构硅酸盐亚类1．橄榄石族

化学通式：X2[SiO4]

X:Mg2+、Fe2+、Mn2+等。通常所称之橄榄石（olivine）

(Mg,Fe)2[SiO4]（一）岛状结构硅酸盐亚类1．橄榄石族化学通式：X2[SiO23鉴定特征：粒状，橄榄绿色，玻璃光泽。解理性差，贝壳状断口，H6.5～7。

鉴定特征：粒状，橄榄绿色，玻璃光泽。解理性差24（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类（二）链状结构硅酸盐亚类（三）层状结构硅酸盐亚类（四）架状结构硅酸盐（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类25辉石（pyroxene）族化学通式：W1-p(X,Y)1+p[Z2O6]

W：Ca2+、Na+；

X：Mg2+、Fe2+、Mn2+、Li+等；

Y：Al3+、Fe3+等；

Z：主要为Si4+，次为Al3+。分类：i）斜方辉石亚族ii）单斜辉石亚族（二）链状结构硅酸盐亚类辉石（pyroxene）族化学通式：W1-p(X,Y)1+p26普通辉石：

Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Si,Al)2O6]

单斜晶系鉴定特征：晶体常为短柱状，横断面近正八边形。集合体呈粒状或块状。

绿黑色、褐黑色或黑色，玻璃光泽。柱面{110}解理完全或中等，夹角为87°和93°。普通辉石：

Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,A27角闪石（amphibole）族化学通式：W0-1X2Y5[Z4O11]2(OH)2

W：Na+、K+、Ca2+、H3O+；

X：Ca2+、Na+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+；

Y：Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Al3+；

Z：Si4+、Al3+、Ti4+角闪石（amphibole）族化学通式：W0-1X2Y5[Z28普通角闪石：NaCa2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2单斜晶系，对称型2/m。鉴定特征：晶体呈较长的柱状或针状，横断面呈假六边形或菱形，集合体常呈柱状或纤维状。常带不同色调的绿色：浅绿～深绿或黑绿色，玻璃光泽。H5～6，柱面解理{110}完全，夹角56°和124°。普通角闪石：NaCa2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al29（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类（二）链状结构硅酸盐亚类（三）层状结构硅酸盐亚类（四）架状结构硅酸盐（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类30黑云母：K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2单斜晶系。晶体呈假六方板状、短柱状，通常呈片状或鳞片状集合体。黑色、深褐色，玻璃光泽，解理面上珍珠光泽，透明~半透明。一组{001}极完全解理，薄片具弹性，绝缘性差。易风化。鉴定特征：

黑云母：K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)231*粘土矿物：产于粘土和粘土岩中的、结晶极细（一般<2μm）的、以Al、Mg、Fe等为主的含水层状结构硅酸盐矿物。具良好的吸附性、可塑性、膨胀性及离子交换等特殊性能，广泛用作陶瓷、耐火材料，应用于石油、建筑、纺织、造纸、油漆等工业。层状结构硅酸盐矿物特别是粘土矿物分布很广。*粘土矿物：产于粘土和粘土岩中的、结晶极细（32高岭土：Al4[Si4O10](OH)8鉴定特征：三斜晶系。晶体呈菱形片状或假六方片状，但极细小，仅电子显微镜下才能见到。多为隐晶质致密块状或土状集合体。白色，因杂质而带黄、浅褐、浅红、浅绿、浅蓝等色调。致密块状、土状光泽，H2~3；土状块体H=1，疏松，易为手捏碎成粉末，具粗糙感，干燥时吸水性强，粘舌，加水具强可塑性但不膨胀。灼烧后与硝酸钴反应呈蓝色。高岭土：Al4[Si4O10](OH)8鉴定特征：33（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类（二）链状结构硅酸盐亚类（三）层状结构硅酸盐亚类（四）架状结构硅酸盐（一）岛状、环状结构硅酸盐亚类34长石族

长石族矿物主要为K、Na、Ca和Ba的铝硅酸盐。大多数长石均包括在K[AlSi3O8]-Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si3O8]之三成分系中。分类：斜长石亚族碱性长石亚族钾钡长石亚族长石族长石族矿物主要为K、Na、Ca和Ba的铝35Na[AlSi3O8]（钠长石，Ab）-

Ca[Al2Si3O8]（钙长石，An）：

一般能形成完全类质同像（称斜长石系列）；Na[AlSi3O8]-K[AlSi3O8]（钾长石，Or）：

在高温时形成完全类质同像（呈碱性长石或钾钠长石系列）；低温条件下只形成有限的类质同像，甚至离溶出钠长石和钾长石独立矿物，构成条带状嵌晶-条纹长石。Na[AlSi3O8]（钠长石，Ab）-

Ca[Al2Si336斜长石:Na1-xCax[(Al1+xSi3-x)O8]

习惯上，据斜长石中An分子的百分含量，可分为六个亚种。Ab100-90An0-10钠长石albiteAb90-70An10-30奥(更)长石oligoclaseAb70-50An30-50中长石andesineAb50-30An70-50拉长石labradoriteAb30-10An70-90培长石bytowniteAb10-0An90-100钙长石anorthite斜长石:Na1-xCax[(Al1+xSi3-x)O8]37鉴定特征：三斜晶系。晶体常呈∥{010}的板状，有时沿a轴延伸。常见各种双晶，最常见聚片双晶：其单体均很薄（以μm计），新鲜的斜长石在（001）解理面上肉眼可见明暗相间的密集的聚片双晶纹。斜长石在岩石中多呈板状或不规则粒状，集合体成粒状或块状。通常呈白色、灰白色或无色，少数为浅绿、浅蓝，偶尔呈肉红色、浅红色。玻璃光泽，{001}和{010}两组柱面解理完全，夹角为86°±，H6~6.5。鉴定特征：三斜晶系。晶体常呈∥{010}的板状38正长石：正长石：常为肉红色、粉红色、浅黄色、浅黄褐色等，有时可呈灰白色；玻璃光泽。解理{001}完全、{010}完全—中等，夹角为90°；H6。

正长石：正长石：常为肉红色、粉红色、浅黄色、39正长石与斜长石的区别正长石K[AlSi3O8]斜长石Ca[(Al2Si2)O8]晶形粗短柱状∥{010}的板状双晶常见卡斯巴律双晶：在同一断面上可见有反光程度不同的两部分。晶面上无双晶纹。

常具聚片双晶：在底面或解理面上常见反光程度不一的密集的聚片双晶纹。

颜色通常为肉红色或灰白色

白色、灰色、偶见肉红色

解理{001}完全，{010}完全—中等

，夹角为90°

{001}和{010}完全，夹角86°±

产状常与石英、黑云母等共生，产于花岗岩、正长岩、伟晶岩等浅色岩石中。

常与普通辉石、橄榄石等共生，产于辉长岩、橄榄岩等深色岩石中。正长石与斜长石的区别正长石K[AlSi3O8]斜长石Ca[40微斜长石在伟晶岩中常与石英构成文象结构。微斜长石在伟晶岩中常与石英构成文象结构。41第二十二章

含氧盐大类（二）第二十二章

含氧盐大类（二）42碳酸盐矿物大多为无色或白色—灰白色。若含过渡型离子（色素离子Cu、Mn、Fe、Co、U、TR），则常呈鲜艳透明的彩色.硬度不大（3～5），一般3±；大多矿物发育多组完全解理：属方解石型结构者均具{}的三组完全解理。比重一般不大，仅Pb、Sr、Ba的碳酸盐较大。所有矿物遇HCl或HNO3或多或少均会起泡，反应的难易程度是区分某些碳酸盐矿物的重要标志。碳酸盐矿物鉴定特征碳酸盐矿物大多为无色或白色—灰白色。若含过渡型43第二十三章卤化物大类第二十三章卤化物大类44§1概述卤化物矿物**：金属阳离子和卤族阴离子（F-、Cl-、Br-、I-）化合而成的矿物。分布有限，矿物种类不多，已知的约120种。约占地壳总重量的0.5%。以氯化物和氟化物最为重要。意义：萤石（CaF2）、石盐（NaCl）、钾盐（KCl）可形成矿床，具有工业价值，在国计民生中起重大作用，特别是石盐是人类生活不可缺少的矿物质。§1概述卤化物矿物**：金属阳离45一、化学组成阴离子：F-、Cl-、Br-、I-阳离子：主要为惰性气体型离子中的轻金属（碱金属和碱土金属）离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+；某些矿物含附加阴离子（OH）-及H2O分子。一、化学组成46二、晶体化学