硅酸鹽礦物概述

寶石礦物肉眼及偏光顯微鏡鑒定教育部職業(yè)教育寶玉石鑒定與加工專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)GemsandJadeIdentificationandProcessingTeachingResourceLibrary硅酸鹽類礦物概述建設(shè)者姓名：李繼紅一、概述（一）晶體化學(xué)特點(diǎn)1、化學(xué)成分陽離子元素有57種之多，主要是惰性氣體型離子和過渡型離子。陰離子部分除[SiO4]4-絡(luò)陰離子及它們相互連接而成的一系列復(fù)雜絡(luò)陰離子外，有時(shí)還存在(OH)-、F-、Cl-、O2-以及S2-,[CO3]2-,[SO4]2-。此外，還存在水分子H2O。2、硅氧骨干在硅酸鹽中，每個(gè)Si一般為4個(gè)O所包圍，構(gòu)成[SiO4]四面體，它是硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單位。由于Si4+離子的化合價(jià)為4價(jià)，配位數(shù)為4，它賦予每一個(gè)氧離子的電價(jià)為1，即等于氧離子電價(jià)的一半，氧離子另一半電價(jià)可以用來聯(lián)系其他陽離子，也可以與另一個(gè)硅離子相連。因此，在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中[SiO4]四面體既可以孤立地被其他陽離子包圍起來，也可以彼此公用角頂?shù)姆绞竭B接起來形成各種形式的硅氧骨干?，F(xiàn)將幾種主要硅氧骨干類型介紹如下：（1）島狀硅氧骨干。硅氧骨干被其他陽離子隔開，彼此分離猶如孤島。包括孤立四面體孤立四面體[SiO4]4-（圖15-1A）

。[SiO4]4-間彼此互不連接，孤立地分布。如橄欖石(Mg,Fe)2[SiO4]。還包括雙四面體[Si2O7]6-（圖15-1B），2個(gè)[SiO4]4-共用1個(gè)角頂相互連接。如異極礦Zn4[Si2O7](OH)2

。A-孤立硅氧四面體B-孤立雙硅氧四面體AB（2）環(huán)狀硅氧骨干環(huán)狀硅氧骨干：[SinO3n]2n-，Si∶O

=

1∶3由n個(gè)[SiO4]4-彼此共用角頂相聯(lián)結(jié)形成封閉的環(huán)，每個(gè)[SiO4]4-與相鄰的[SiO4]4-共用2個(gè)角頂。最常見六環(huán)[Si6O18]12-，如綠柱石Be3Al2[Si6O18]等；也有三環(huán)[Si3O9]6-、四環(huán)[Si4O12]8-。硅氧四面體彼此之間共用兩個(gè)角頂構(gòu)成封閉的環(huán)狀[SinO3n]2n-(n≥3)三方環(huán)[Si3O9]6-、四方環(huán)[Si4O12]8-及六方環(huán)[Si6O18]12-（3）鏈狀硅氧骨干無數(shù)個(gè)[SiO4]4-間通過共用2或3個(gè)角頂，沿一個(gè)方向彼此相連，無限延伸成鏈。鏈間為其他金屬陽離子聯(lián)結(jié)。常見單鏈和雙鏈：?jiǎn)捂湥好總€(gè)[SiO4]4-以2個(gè)橋氧分別與相鄰的2個(gè)[SiO4]4-四面體連接成一向無限延伸的連續(xù)鏈如輝石單鏈[Si2O6]、硅灰石單鏈[Si3O9]等。雙鏈：相當(dāng)于2個(gè)單鏈聯(lián)結(jié)而成。如兩個(gè)輝石單鏈[Si2O6]相連形成角閃石雙鏈[Si4O11]。a-單鏈硅氧骨干b-雙鏈硅氧骨干ab(4)層狀硅氧骨干每個(gè)[SiO4]4-均以3個(gè)角頂分別與相鄰的3個(gè)[SiO4]4-相連結(jié)而形成向二維空間無限延展的硅氧四面體層?；瘜訝罟柩豕歉桑?）架狀硅氧骨干所有[SiO4]4-均以4個(gè)角頂分別與相鄰的4個(gè)[SiO4]4-共用相連形成三維空間無限擴(kuò)展的架狀結(jié)構(gòu)。（圖15-5）所有O2-皆為橋氧，為電性中和的結(jié)構(gòu)，不再是硅酸鹽的絡(luò)陰離子。故在硅酸鹽的架狀骨干中，必須有部分的[SiO4]4-為[AlO4]5-（個(gè)別情