第二十一章-第四大類(lèi)-含氧鹽大類(lèi)(一)課件

第二十一章第四大類(lèi)

含氧鹽大類(lèi)（一）§1概述*含氧鹽礦物：金屬陽(yáng)離子與各種含氧酸根絡(luò)陰離子結(jié)合而成的鹽類(lèi)化合物。本大類(lèi)礦物種數(shù)約占已知礦物總數(shù)的2/3，重量超過(guò)地殼總重量的4/5。一、化學(xué)組成

陽(yáng)離子：惰性氣體型離子最為重要；其次為部分過(guò)渡型離子。絡(luò)陰離子：[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、[PO4]3-、[WO4]2-、[BO4]3-、[AsO4]3-、[VO4]3-、[MoO4]2-、[NO3]-、[CrO4]2-……二、晶體化學(xué)特點(diǎn)

絡(luò)陰離子內(nèi)中心陽(yáng)離子主要以共價(jià)鍵與O2-牢固相聯(lián)，是晶體結(jié)構(gòu)中的獨(dú)立單位；絡(luò)陰離子主要籍助O2-與外部金屬陽(yáng)離子以離子鍵結(jié)合，層狀結(jié)構(gòu)者層間以分子鍵聯(lián)系?？傮w看含氧鹽屬離子晶格。三、物理性質(zhì)具離子晶格的特性：1.光學(xué)性質(zhì)：通常為淺色，條痕白色，透明，玻璃光澤；少數(shù)為金剛光澤、半金屬光澤。2.其他性質(zhì)：1）硬度變化極大（1～8）：無(wú)水的含氧鹽特別是硅酸鹽（層狀硅酸鹽除外）礦物一般具較高的硬度和熔點(diǎn)，一般不溶于水；其他礦物硬度較小。2）比重中等—輕。3）不同類(lèi)礦物及同一類(lèi)礦物不同礦物種，其解理發(fā)育不同。4）導(dǎo)熱性差，不導(dǎo)電。四、分類(lèi)

據(jù)絡(luò)陰離子種類(lèi)的不同，分：硅酸鹽類(lèi)

硫酸鹽類(lèi)碳酸鹽類(lèi)

磷酸鹽類(lèi)鎢酸鹽類(lèi)硼酸鹽類(lèi)砷酸鹽類(lèi)礬酸鹽類(lèi)鉬酸鹽類(lèi)硝酸鹽類(lèi)鉻酸鹽類(lèi)§2硅酸鹽類(lèi)一、一般特點(diǎn)硅酸鹽礦物：金屬陽(yáng)離子與各種硅酸根相結(jié)合而成的含氧鹽礦物。本類(lèi)礦物在地殼中分布最廣泛，目前已發(fā)現(xiàn)的有600多種，約占礦物總種數(shù)的1/4，其重量約占地殼總重量的85%。（一）化學(xué)組成陽(yáng)離子：主要是惰性氣體型離子及部分過(guò)渡型離子；銅型離子很少見(jiàn)。最主要為Al、Fe、Ca、Mg、Na、K，其次有Mn、Ti、Li、Be、Zr等

陰離子：主要由Si和O組成的各種絡(luò)陰離子附加陰離子：F-、Cl-、(OH)-、O2-及S2-、[CO3]2-、[SO4]2-……H2O（二）晶體化學(xué)特征

[SiO4]4-四面體是硅酸鹽礦物的基本構(gòu)造單位，可孤立地存在，也可以角頂相聯(lián)形成多種復(fù)雜的絡(luò)陰離子，即各種形式的硅氧骨干，再與金屬陽(yáng)離子結(jié)合形成多種硅酸鹽礦物。硅氧四面體圖示

硅酸鹽礦物晶體結(jié)構(gòu)中的絡(luò)陰離子骨干，因[SiO4]4-的聯(lián)結(jié)方式的不同而異。目前已發(fā)現(xiàn)的硅氧骨干有幾十種，常見(jiàn)的基本形式主要有：1．硅氧骨干的基本形式：硅氧骨干常見(jiàn)的基本形式主要有:1）島狀硅氧骨干2）環(huán)狀硅氧骨干3）鏈狀硅氧骨干4）層狀硅氧骨干5）架狀硅氧骨干2．化學(xué)鍵

硅氧骨干內(nèi)部Si與O之間主要是共價(jià)鍵，硅氧骨干與金屬陽(yáng)離子間則以離子鍵為主。

Al在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中起著特殊的雙重作用。3．Al的作用1)Al3+呈六次配位

Al3+呈六次配位，與O2-結(jié)合成[AlO6]八面體，存在于硅氧骨干之外，起聯(lián)結(jié)絡(luò)陰離子的普通金屬陽(yáng)離子的作用，形成鋁的硅酸鹽，如高嶺石Al4[Si4O10](OH)8，黃玉Al2[SiO4](F,OH)2。

Al3+呈四次配位，進(jìn)入硅氧骨干，替代部分的Si4+，形成[AlO4]四面體，構(gòu)成鋁硅酸鹽。如鉀長(zhǎng)石K[AlSi3O8]。

2）Al3+呈四次配位3)

Al同時(shí)呈四次和六次配位有時(shí)，Al可在同一晶體結(jié)構(gòu)中，同時(shí)呈四次和六次配位，形成鋁的鋁硅酸鹽。如白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2。（三）形態(tài)

與硅氧骨干形式密切相關(guān)。一般地：1）具孤立[SiO4]4-四面體骨干的島狀硅酸鹽礦物，常表現(xiàn)為三向等長(zhǎng)的形態(tài)，呈等軸狀或粒狀，如石榴子石、橄欖石。若不同方向的鍵力有差異，則呈非三向等長(zhǎng)的形態(tài)，如紅柱石呈柱狀，藍(lán)晶石呈板條狀。石榴子石藍(lán)晶石鏈狀硅氧骨干形態(tài)2）具鏈狀硅氧骨干者，均∥鏈的方向而成柱狀、針狀、纖維狀，如輝石，角閃石。普通角閃石晶體層狀結(jié)構(gòu)形態(tài)3）層狀結(jié)構(gòu)礦物晶體∥結(jié)構(gòu)層的方向而成板狀、片狀、鱗片狀，如云母，滑石。金云母

4）架狀結(jié)構(gòu)礦物較復(fù)雜，其形態(tài)可呈粒狀、片狀、板狀、板柱狀或柱狀。架狀結(jié)構(gòu)形態(tài)（四）物理性質(zhì)

硅氧骨干內(nèi)部主要是共價(jià)鍵，硅氧骨干與金屬陽(yáng)離子之間主要以離子鍵結(jié)合。硅酸鹽礦物一般具離子晶格的性質(zhì)，明顯表現(xiàn)出非金屬性：大多為透明或半透明，玻璃光澤或金剛光澤，條痕白色或近白色的淺色等。

但顏色、解理、硬度、比重等性質(zhì)變化很大，主要受硅氧骨干形式及金屬陽(yáng)離子的種類(lèi)的影響。（五）分類(lèi)

通常據(jù)硅氧骨干的形式分亞類(lèi)：亞類(lèi)硅氧骨干形式Si∶O島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽孤立四面體[SiO4]4-

1∶4雙四面體[Si2O7]6-

1∶3.5環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽六方環(huán)狀硅氧骨干最重要[Si6O18]12-

1∶3鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽單鏈結(jié)構(gòu)硅氧骨干代表[Si2O6]4-1∶3雙鏈結(jié)構(gòu)硅氧骨干代表[Si4O11]6-1∶2.75層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽層狀硅氧骨干代表[AlSi3O10]5-1∶2.5架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽架狀硅氧骨干[(AlxSin-x)O2n]x-

1∶2二、分述（一）島狀、環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（二）鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（三）層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（四）架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽（一）島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)1．橄欖石族

化學(xué)通式：X2[SiO4]

X:Mg2+、Fe2+、Mn2+等。通常所稱(chēng)之橄欖石（olivine）

(Mg,Fe)2[SiO4]鑒定特征：粒狀，橄欖綠色，玻璃光澤。解理性差，貝殼狀斷口，H6.5～7。

（一）島狀、環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（二）鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（三）層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（四）架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽輝石（pyroxene）族化學(xué)通式：W1-p(X,Y)1+p[Z2O6]

W：Ca2+、Na+；

X：Mg2+、Fe2+、Mn2+、Li+等；

Y：Al3+、Fe3+等；

Z：主要為Si4+，次為Al3+。分類(lèi)：i）斜方輝石亞族ii）單斜輝石亞族（二）鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)普通輝石：

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

單斜晶系鑒定特征：晶體常為短柱狀，橫斷面近正八邊形。集合體呈粒狀或塊狀。

綠黑色、褐黑色或黑色，玻璃光澤。柱面{110}解理完全或中等，夾角為87°和93°。角閃石（amphibole）族化學(xué)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+普通角閃石：NaCa2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH)2單斜晶系，對(duì)稱(chēng)型2/m。鑒定特征：晶體呈較長(zhǎng)的柱狀或針狀，橫斷面呈假六邊形或菱形，集合體常呈柱狀或纖維狀。常帶不同色調(diào)的綠色：淺綠～深綠或黑綠色，玻璃光澤。H5～6，柱面解理{110}完全，夾角56°和124°。（一）島狀、環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（二）鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（三）層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（四）架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽黑云母：K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2單斜晶系。晶體呈假六方板狀、短柱狀，通常呈片狀或鱗片狀集合體。黑色、深褐色，玻璃光澤，解理面上珍珠光澤，透明~半透明。一組{001}極完全解理，薄片具彈性，絕緣性差。易風(fēng)化。鑒定特征：

*粘土礦物：產(chǎn)于粘土和粘土巖中的、結(jié)晶極細(xì)（一般<2μm）的、以Al、Mg、Fe等為主的含水層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。具良好的吸附性、可塑性、膨脹性及離子交換等特殊性能，廣泛用作陶瓷、耐火材料，應(yīng)用于石油、建筑、紡織、造紙、油漆等工業(yè)。層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物特別是粘土礦物分布很廣。高嶺土：Al4[Si4O10](OH)8鑒定特征：三斜晶系。晶體呈菱形片狀或假六方片狀，但極細(xì)小，僅電子顯微鏡下才能見(jiàn)到。多為隱晶質(zhì)致密塊狀或土狀集合體。白色，因雜質(zhì)而帶黃、淺褐、淺紅、淺綠、淺藍(lán)等色調(diào)。致密塊狀、土狀光澤，H2~3；土狀塊體H=1，疏松，易為手捏碎成粉末，具粗糙感，干燥時(shí)吸水性強(qiáng)，粘舌，加水具強(qiáng)可塑性但不膨脹。灼燒后與硝酸鈷反應(yīng)呈藍(lán)色。（一）島狀、環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（二）鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（三）層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類(lèi)（四）架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽長(zhǎng)石族

長(zhǎng)石族礦物主要為K、Na、Ca和Ba的鋁硅酸鹽。大多數(shù)長(zhǎng)石均包括在K[AlSi3O8]-Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si3O8]之三成分系中。分類(lèi)：斜長(zhǎng)石亞族堿性長(zhǎng)石亞族鉀鋇長(zhǎng)石亞族Na[AlSi3O8]（鈉長(zhǎng)石，Ab）-

Ca[Al2Si3O8]（鈣長(zhǎng)石，An）：

一般能形成完全類(lèi)質(zhì)同像（稱(chēng)斜長(zhǎng)石系列）；Na[AlSi3O8]-K[AlSi3O8]（鉀長(zhǎng)石，Or）：

在高溫時(shí)形成完全類(lèi)質(zhì)同像（呈堿性長(zhǎng)石或鉀鈉長(zhǎng)石系列）；低溫條件下只形成有限的類(lèi)質(zhì)同像，甚至離溶出鈉長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石獨(dú)立礦物，構(gòu)成條帶狀嵌晶-條紋長(zhǎng)石。斜長(zhǎng)石:Na1-xCax[(Al1+xSi3-x)O8]

習(xí)慣上，據(jù)斜長(zhǎng)石中An分子的百分含量，可分為六個(gè)亞種。Ab100-90An0-10鈉長(zhǎng)石albiteAb90-70An10-30奧(更)長(zhǎng)石oligoclaseAb70-50An30-50中長(zhǎng)石andesineAb50-30An70-50拉長(zhǎng)石labradoriteAb30-10An70-90培長(zhǎng)石bytowniteAb10-0An90-100鈣長(zhǎng)石anorthite鑒定特征：三斜晶系。晶體常呈∥{010}的板狀，有時(shí)沿a軸延伸。常見(jiàn)各種雙晶，最常見(jiàn)聚片雙晶：其單體均很薄（以μm計(jì)），新鮮的斜長(zhǎng)石在（001）解理面上肉眼可見(jiàn)明暗相間的密集的聚片雙晶紋。斜長(zhǎng)石在巖石中多呈板狀或不規(guī)則粒狀，集合體成粒狀或塊狀。通常呈白色、灰白色或無(wú)色，少數(shù)為淺綠、淺藍(lán)，偶爾呈肉紅色、淺紅色。玻璃光澤，{001}和{010}兩組柱面解理完全，夾角為86°±，H6~6.5。正長(zhǎng)石：正長(zhǎng)石：常為肉紅色、粉紅色、淺黃色、淺黃褐色等，有時(shí)可呈灰白色；玻璃光澤。解理{001}完全、{010}完全—中等，夾角為90°；H6。

正長(zhǎng)石與斜長(zhǎng)石的區(qū)別正長(zhǎng)石K[AlSi3O8]斜長(zhǎng)石Ca[(Al2Si2)O8]晶形粗短柱狀∥{010}的板狀雙晶常見(jiàn)卡斯巴律雙晶：在同一斷面上可見(jiàn)有反光程度不同的兩部分。晶面上無(wú)雙晶紋。

常具聚片雙晶：在底面或解理面上常見(jiàn)反光程度不一的密集的聚片雙晶紋。

顏色通常為肉紅色或灰白色

白色、灰色、偶見(jiàn)肉紅色

解理{001}完全，{010}完全—中等

，夾角為90°

{001}和{010}完全，夾角86°±

產(chǎn)狀常與石英、黑云母等共生，產(chǎn)于花崗巖、正長(zhǎng)巖、偉晶巖等淺色巖石中。

常與普通輝石、橄欖石等共生，產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖、橄欖巖等深色巖石中。微斜長(zhǎng)石在偉晶巖中常與石英構(gòu)成文象結(jié)構(gòu)。第二十二章

含氧鹽大類(lèi)（二）碳酸鹽礦物大多為無(wú)色或白色—灰白色。若含過(guò)渡型離子（色素離子Cu、Mn、Fe、Co、U、TR），則常呈鮮艷透明的彩色.硬度不大（3～5），一般3±；大多礦物發(fā)育多組完全解理：屬方解石型結(jié)構(gòu)者均具{}的三組完全解理。比重一般不大，僅Pb、Sr、Ba的碳酸鹽較大。所有礦物遇HCl或HNO3或多或少均會(huì)起泡，反應(yīng)的難易程度是區(qū)分某些碳酸鹽礦物的重要標(biāo)志。碳酸鹽礦物鑒定特征第二十三章鹵化物大類(lèi)§1概述鹵化物礦物**：金屬陽(yáng)離子和鹵族陰離子（F-、Cl-、Br-、I-）化合而成的礦物。分布有限，礦物種類(lèi)不多，已知的約120種。約占地殼總重量的0.5%。以氯化物和氟化物最為重要。意義：螢石（CaF2）、石鹽（NaCl）、鉀鹽（KCl）可形成礦床，具有工業(yè)價(jià)值，在國(guó)計(jì)民生中起重大作用，特別是石鹽是人類(lèi)生活不可缺少的礦物質(zhì)。一、化學(xué)組成陰離子：F-、Cl-、Br-、I-陽(yáng)離子：主要為惰性氣體型離子中的輕金屬（堿金屬和堿土金屬）離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+；某些礦物含附加陰離子（OH）-及H2O分子。二、晶