Chap.11
含氧盐矿物大类
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
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-……
二、晶体化学特点 晶体化学特点
络阴离子 内 中心阳离子 的 半径小,
电价高, 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 藉助 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 。
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） H 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） G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 。
四, 分类
据 络阴离子 种类 的不同, 分为：
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 钒酸盐类
钼酸盐类 硝酸盐类
铬酸盐类
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 。
§ 2 硅酸盐类
本类矿物在 地壳中分布最广泛,
目前已发现的有 800多种, 约占
矿物 总种数 的 1/4,其 重量 约占 地壳
总重量 的 85%。
意义,
1）是 三大类岩石 的 主要造岩矿物, 是
组成 地壳 的 物质基础 ；
2）对 研究岩石 或 矿床 的 成因, 划分
构造带 均有特殊意义 ；
3）许多 硅酸盐 矿物 本身, 作为 非金属
矿物 原料 或 特种非金属 材料, 广泛用于
工业, 国防, 尖端技术 及 其他领域, 并
日益发挥重要作用 。
4）是许多 金属元素 特别是 稀有金属
Be,Li,Rb,Cs,Zr,Hf等 的 主要 或
唯一来源 。
5）不少 硅酸盐 矿物是 珍贵 的 宝玉石
矿物, 如 绿柱石 (祖母绿 和 海蓝宝石 )、
硬玉 (翡翠 ),软玉, 电气石 (碧玺 )、
黄玉, 石榴子石 （ 紫牙乌 ）等 。
（一） 化学组成 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
注意,
1） 各种 不同元素间 普遍存在 类质同像 。
2） 硅酸盐 中的 水, 常为 (OH)-和 H2O；
(H3O)+只在某些 层状硅酸盐 中少量存在,
且易于转变为 H++H2O。 H2O多呈 沸石水
或 层间水, 仅在 少数 硅酸盐 中才以 结晶水
的形式存在, 起着 充填空隙 或 水化阳离子
的作用 。
（二） 晶体化学特征
[SiO4]4-四面体 [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 。
活性氧 （ 非桥氧 ）,
[SiO4]4-四面体 中与 1个 Si
相联结的 O。
惰性氧 （ 桥氧 桥氧 ）,
[SiO4]4-四面体 中与 2个 Si
相联结的 O,其 电荷 已 中和 。
1,硅氧骨干 的 基本形式
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） 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 。
（ 1） 孤立四面体 孤立四面体, [SiO4]4-
Si∶ O = 1∶ 4
[SiO4]4-间彼此互不连接, 孤立 地
分布 。 如 橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]橄榄石
(Mg,Fe)2[SiO4] 。
（ 2） 双四面体 双四面体, [Si2O7]6-
Si∶ O = 1∶ 3.5
2个 [SiO4]4-共用 1个角顶 相互连接 。
如 异极矿 Zn4[Si2O7](OH)2 。
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
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]绿柱石 Be3Al2[Si6O18]等 ； 也有 三
环 [Si3O9]6-,四环 [Si4O12]8-。
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 。
（ 1） 单链,
每个 [SiO4]4-以 2个桥氧 分别
与相邻的 2个 [SiO4]4-联结 。
按 重复周期 和 联结方式 分,
辉石 辉石 型,
Si∶ O = 1∶ 3：
硅灰石 硅灰石 型,
蔷薇辉石 蔷薇辉石 型,
?n4
n62 ]OSi[
?n10
n155 ]OSi[
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n93 ]OSi[
（ 2） 双链 双链,
相当于 2个单链联结 而成 。
角闪石 型,
Si∶ O = 1∶ 2.75
由 互成镜像关系 的 2个辉石型单链
并联 而成, 每个 [SiO4]4-中有 2或 3个桥氧 。
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n114 ]OSi[
4） 层状硅氧骨干 层状硅氧骨干,
Si∶ O = 1∶ 2.5
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 。
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n104 ]OSi[
5） 架状硅氧骨干 架状硅氧骨干,
[(AlxSin-x)O2n]x-
(Si + Al)∶ O = 1∶ 2
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 。
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
情况下可被 [BeO4]6-或 [BO4]5-等）
所替代, 这样才能出现 过剩 的 负电荷
成为 架状络阴离子, 得以与骨干之外
的一定的 金属阳离子 结合成 铝硅酸盐 。
如
正长石 K[AlSi3O8]，
霞石 (Na,K)[AlSiO4]，
香花石 Ca3Li2[BeSiO4]3F2,
钠硼长石 Na[BSi3O8]等 。
注意,
① 架状硅氧骨干 内, O2-剩余电荷
低, 且 空隙较大, 要求 低电价, 大
半径, 高配位数 的 金属阳离子 与之
结合 。 有时并有 附加阴离子 和 水分子
存在 。
② [AlO4]5-不稳定, 在 硅氧骨干结构 中,
2个 [AlO4]5-不能直接相连, 而必需有
[SiO4]4-的 支持, 并由 [SiO4]4-将其 分隔 。
故 Al替代 Si的 数量 不能超过 Si总数的
一半 ； 孤立硅氧骨干 中 [AlO4]5-四面体
难以存在 。
2,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 。
Si — O键 的 性质 与 Si∶ O比值 及
其他 金属阳离子 存在的情况有关,
随着 Si∶ O比值 由 1∶ 4递增 至 1∶ 2，
Si — O的 作用 递增, 而 O2-与 金属
阳离子作用递减, 致使 Si的 离子化
趋势逐渐 增强 。
3,Al 的作用 Al 的作用
Al在 硅酸盐 结构中起着特殊的 双重作用 。
1） 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
（如 Mg2+,Fe2+…… ）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 。
2） 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]钾长
石 K[AlSi3O8] 。
3） 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白
云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2。
Al 的 氧化物 的 两性,
酸性 条件下 Al 起 阳离子 的作用, CN=6；
碱性 条件下形成 铝酸根, CN=4 。
∵ rAl / rO = 0.386 （ 近于 0.414）
∴ 高压 条件下 CN = 6 ；
高温 条件下 CN = 4
∴ 高温 或 碱性 条件 下易形成 铝硅酸盐,
如 夕线石 Al[AlSiO5]；
高压 或 酸性 条件 下易形成 铝的硅酸盐,
如 蓝晶石 Al2[SiO4] 。
小结,
具 单四面体 岛状结构 的 硅酸盐,
晶体 一般 最紧密 ； 具 链状 — 层状 — 架状
结构 者, 空隙度 依次 加大, 结构 的 紧密度
依次 降低 。
硅酸盐 矿物因 晶体结构 和 化学组成
特点 的不同, 其 形态 和 物理性质 各具
特征 。
结构 内 键力 的 键强 及 强键 的 取向
晶体习性 及 力学性质 ；
结构 的 紧密程度 和 金属阳离子 的 性质
光学性质
（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 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 。
2）具 环状硅氧骨干 者, 垂直 环平面
（ 沿 c轴 ） 的方向上 环与环之间 的
联结力 一般 较强, 晶体常呈 柱状 形态,
往往属 三方, 六方晶系, 如 电气石,
绿柱石 。
3） 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 。
4） 层状结构矿物 晶体 ∥ 结构层
的方向而成 板状, 片状, 鳞片状,
如 滑石, 云母 。
5） 架状结构矿物 较复杂, 其形态
主要取决于 [SiO4]4-与 [AlO4]5-骨干
内部 的 连接形式 及 化学键分布 的情况,
可呈 粒状, 片状, 板状, 板柱状 或
柱状 。
如 沸石族矿物 因 骨干内部 有的
沿一个方向 联结力特强而 似链状,
有的在 某一平面内 联结力特强而
似层状, 有的则呈典型的 架状,
故 钠沸石 呈 柱状, 片沸石 呈 片状,
方沸石 呈 三向等长 形态 。
（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 。
1） 颜色,取决于 金属阳离子 的 种类,
① 惰性气体型离子 的 硅酸盐 矿物
为 无色 或 浅色 ；
② 含 Fe,Mn,Ti等 过渡型离子 者,
颜色较深 。
2） 解理, 明显受 结构中强键 的 分布
所控制,
① 具 岛状结构 之 三向等长 者, 一般
无完全解理 ； 而 红柱石 具 ∥ c轴 方向
的 柱状解理, 蓝晶石 具 {100}的 完全
解理 。
② 环状 者, 如有 解理, 则为 柱状
或 ∥ 底轴面 的 解理 。
③ 链状 者具 ∥ 链 的方向的 柱状
完全解理 。
④ 层状 者, 具 ∥ 层 的 极完全解理 。
（ 完全 的 底面解理 ）
⑤ 架状 者, 视其 晶体格架类型 而
有所不同, 解理完善程度 视 键力 情况
而不同 。 如 长石族 矿物具 {001}和
{010}中等 － 完全解理 。
3） 硬度, 一般均 较高 （ ＞小刀 ）,
仅 层状结构 者例外 。
① 岛状结构 者, 结构紧密, H
最高, 通常为 6～ 8；
② 环状结构 者, 与 岛状结构 者
大体相似 ；
③ 链状结构 者稍低, 为 5～ 6；
④ 架状结构 者, 虽 结构疏松, 但
[SiO4]4-与 [AlO4]5-的 联结 均 很牢固,
故 H并不低 (5～ 6),仅 沸石族 矿物
因 含 H2O,H降至 3.5～ 5。
⑤ 层状结构 者, 因 层间 的 联结力
（ 分子键 或 弱离子键 ） 较弱, 故 H
很低, 近于指甲, 最低 者 (滑石, 高岭石
等 )仅 1± ； 云母族 矿物 2.5± 。
4） 相对密度,
① 岛状 者 G偏大, 一般在 3.5± 或 ＞ 4。
∵ 大多 结构紧密, 阳离子 多 半径较小,
原子量较大, 如 Zr4+,Ti4+,Fe等 。
② 架状 者 G偏 小, 一般 ＜ 3。
∵ 结构疏松, 空隙大, 主要阳离子
多为 原子量小, 半径大 的 K+,Na+、
Ca2+等 。
③ 链状, 层状 或 环状 者,G约 3～ 3.5。
（五） 成因产状
内生, 外生, 变质作用 均可形成,
大部分 不含水 的 硅酸盐 矿物主要
形成于 较高 的 温度, 压力 条件下 ；
含水 （ OH-,H2O） 者 形成 的 温度,
压力 较 低, 甚至在 地表 条件下也能
大量形成 。
（六） 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 1∶ 3
双链结构硅氧骨干 1∶ 2.75
层状结构
硅酸盐 层状硅氧骨干 1∶ 2.5
架状结构
硅酸盐 架状硅氧骨干 [(AlxSin-x)O2n]
x- 1∶ 2
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?6nn114 ]O[Si
?4nn62 ]O[Si
二, 分述
（ 一 ） 岛状结构硅酸盐亚类
包括, 具 单四面体 [SiO4]结构,
双四面体 [Si2O7]结构的矿物 。
1,晶体化学特点
络阴离子, 主要为 [SiO4]4-,[Si2O7]6-
阳离子, 主要是 电价高 的 Al3+,Fe3+、
Cr3+,Mn3+,Ti4+,Zr4+,Hf4+,TR3+等,
或 电价不高 但 半径较小, CN较低 的
二价 阳离子, 如,Mg2+,Fe2+,Ca2+、
Mn2+等 。
有时有 附加阴离子 O2-,(OH)-,F-,Cl-。
孤立 [SiO4]4-三向等长, 可 交错排列 ；
其间藉其他 阳离子 以联系 。 [SiO4]4-
一般不被或很少被 [AlO4]5-替代 。
岛状结构 的 紧密度 居 硅酸盐 之首,
络阴离子 及 阳离子 的 电价高 （ 或
电价 虽 不高, 但 CN低 ）, 结合力强 。
硅氧骨干内部 以 共价键 为主,
硅氧骨干 与 阳离子间 以 离子键 为主 。
2,形态, 物理性质
一般 晶形完好 。 具 孤立 [SiO4]4-者
呈 等轴粒状 或 短柱状 ； 具 [Si2O7]6-者
多呈 柱状 。
多呈 无色 或 浅色, 若含 Fe2+,Fe3+、
Mn2+,Cr3+,则常呈 绿, 褐, 红 等色 。
透明 — 半透明, 玻璃 或 金刚光泽,
硬度高 (6～ 8),G较大, 折射率很高 。
3,主要矿物
锆石 （ zircon）, Zr[SiO4]
晶体结构,
四方晶系, 对称型 4/mmm。
结构中 孤立 的 [SiO4]4-络阴离子 之间
藉 八次配位 的 [ZrO8]变形配位立方体
而相互联系 。
鉴定特征,
晶体 常呈 柱状, 并具 标型性,
碱性岩 中者, 锥面 发育, 柱面不发育,
晶体 呈 双锥状 或 短柱状 ； 酸性岩 中者,
柱面锥面 皆发育, 晶体 呈 柱状 。
通常呈 黄 ～ 红棕色, 金刚 ～ 玻璃光泽,
断口油脂光泽 。 柱面不完全解理 ；
H7.5～ 8。 G 4.4 ～ 4.8。
成因产状,
为 岩浆作用晚期 的产物, 主要产于
霞石正长岩 及其 伟晶岩 中, 与 长石,
霞石, 磷灰石 及含 TR,Th,U,Nb,Ta
的矿物共生 ；
可作为 副矿物 出现于 各类岩浆岩 中 ；
常可形成 漂砂矿床 ；
常作为 碎屑物质 见于 碎屑岩 及 变质岩 中 。
用途,
提取 Zr,Hf的 主要矿物原料 ；
色美 而 透明无瑕 者可作 宝石 ；
锆石 的 形态, 颜色, Zr/Hf等
具 标型性, 据以 对比岩体 或 地层 ；
利用 锆石 以研究 沉积物 中 碎屑
物质的来源 。
橄榄石族
化学通式, X2[SiO4]
X——Mg2+,Fe2+,Mn2+等 。
通常所称之 橄榄石 橄榄石 （ olivine）,
(Mg,Fe)2[SiO4]
晶体结构,
斜方晶系, 对称型 mmm 。
孤立 [SiO4]4-由 Mg2+,Fe2+联结 。
O2-∥ （ 100）近似六方最紧密堆积,
X2+充填 八面体空隙 。 结构中 各方向
的 键力近似 。
鉴定特征 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。
成因产状,
形成与 深部岩浆作用 有关,
是 超基性岩 及 基性岩 的 主要造岩矿物 。
是 地幔岩 和 石陨石 的 主要矿物之一 。
也有 接触变质 和 区域变质成因 。
用途,
富 Mg的 橄榄石 可作 镁质耐火材料 ；
颗粒粗大 (＞ 8mm)而 透明 者可作 宝石 。
石榴子石族
化学通式, X3Y2[SiO4]3
X2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+,Ca2+等
Y3+,Al3+,Fe3+,Cr3+等
铝系, (Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3
钙系, Ca3(Al,Fe,Cr)2[SiO4]3
晶体结构 晶体结构,
等轴晶系, 对称型 m3m 。
结构中 孤立 [SiO4]4-由 X2+Ⅷ 和 Y3+Ⅵ
联结, 形成 畸变配位立方体 和 配位
八面体 。 结构很紧密, 各方向的 键力
很少有差异 。
鉴定特征 鉴定特征,
常呈 {110},{211}或二者之 聚形 。
通常 富 Ca岩石 (如 矽卡岩 ) 中, 多形成
钙系石榴子石, 以 {110}为主, 次为 {211}；
而在 富 Al岩石 (尤其是 花岗伟晶岩 )中,
多形成 铝系石榴子石, 往往呈 {211}。
常呈 深红, 红褐 — 褐黑色, 玻璃
光泽, 断口油脂光泽 。 无解理,
H 6.5～ 7.5,性脆 。
成因产状,
主要为 变质作用产物 。
Ca系,主要为 钙铁榴石 或 钙铝榴石,
接触交代成因,产于 矽卡岩 中。
Al系,主要是 铁铝榴石, 区域变质
成因, 普遍见于各种 片岩及片麻岩 中 。
用途,
作 研磨材料, 钟表钻头 。
色美, 粒大 （ ＞ 8mm,绿色 者
＞ 3mm）, 透明 而 无杂质 者可作
宝石原料 ； 最有意义 的是 镁铝榴石,
可用于 指导 找金刚石 。
Al2SiO5同质三像变体 同质三像变体
蓝晶石 AlⅥ 2[SiO4]O
红柱石 AlⅥ AlV[SiO4]O
矽线石 AlⅥ [AlⅣ SiO5]
蓝晶石 蓝晶石 （ kyanite）,AlⅥ 2[SiO4]O
鉴定特征,
∥ c轴 的 扁平柱状 或 板条状 。
常呈 浅蓝色, 也有 蓝绿色, 灰白色,
{100}一组 完全解理, 解理面 上 珍珠
光泽 。 H明显异向性 。
红柱石 （ andalusite）, AlⅥ AlV[SiO4]O
鉴定特征,
柱状晶体, 横断面近正方形 。 有时
含 定向排列 的 碳质包裹体, 横断面 呈
黑十字形 （ 空晶石 ） 。 集合体 常呈
平行状 或 放射状 （ 菊花石 ） 。
常呈 灰白色, 新鲜面 呈 肉红色 。
∥ {110} 中等解理 （ 90?48′） 。
H6.5～ 7.5 。
矽线石 （ sillimanite）, AlⅥ [AlⅣ SiO5]
鉴定特征,
长针状 或 针状晶形, 常呈 纤维状
或 放射状集合体 。
白, 灰 或 浅褐, 浅绿色 。 {010}
完全解理 。 H6.5～ 7.5 。
黄玉 黄玉 （ topaz）,Al2[SiO4](F,OH)2
斜方晶系, 对称型 mmm 。
鉴定特征,
斜方柱状 晶形, 横断面 呈 菱形,
柱面 常有 纵纹 。
酒黄色 或 无色透明, 玻璃光泽 。
{001}一组 完全解理 ； H 8。
成因产状,
典型 气成热液 矿物 。 主要见于
花岗伟晶岩, 云英岩, 高温气成
热液脉 中 。
用途,
可作 研磨材料, 精密仪表轴承 等 。
可作 宝石 原料 。
榍石 （ sphene）, CaTi[SiO4]O
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
常呈 扁平信封状 或 楔状晶体, 横断面
呈菱形 。
蜜黄 或 褐色, 金刚光泽, 断口松脂
光泽 。 H5～ 5.5 。
成因产状,
中, 酸性岩浆岩 和 碱性岩 中常见 副矿物
之一 。 碱性伟晶岩 中常见 较大晶体 。
绿帘石 绿帘石 （ epidote）：
Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH)
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体大 者呈 b轴延长 的 柱状晶形 和
晶面条纹 。
特征的 黄绿色, 含 Fe多 时呈 绿黑色,
玻璃光泽 。 {001}一组 完全解理 ； H6～ 6.5。
（二） 环状结构硅酸盐亚类
绿柱石 （ beryl）,Be3Al2[Si6O18]
六方晶系, 对称型 6/mmm 。
鉴定特征,
晶体多呈 六方柱状, 柱面 上常有
纵纹 。 富碱金属 者, 呈 短柱状 或
{0001}更发育的 板状 ； 不含碱 者 晶面
条纹 较明显 。
纯者无色透明, 通常 颜色 因所含 杂质
而异,
祖母绿,含 微量 Cr2O3,翠绿色 ；
海蓝宝石,含 FeO,海蓝色, 透明 ；
金绿柱石,含 Fe2O3,Cl,金黄色,
浅柠檬黄色 ；
铯绿柱石, 含 较多 Cs2O,粉红色,
玫瑰红色 。
玻璃光泽 。 H 7.5～ 8； {0001},{ }
不完全解理 。
0110
成因产状,
典型 气成热液 矿物, 主要产于
花岗伟晶岩 中 。
用途,
提取 Be的 主要矿物原料, Be及
其 合金 广泛用于航空, 宇航, 导弹,
原子能工业及机械工业 ； 可作 高档
宝石 原料 。
电气石,
Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4
三方晶系, 对称型 3m
鉴定特征,
柱状 （或 针状 ）晶体, 两端具不同
的 三方单锥 晶面, 柱面 常有 纵纹,
横断面 呈 球面三角形 。
颜色 随 成分 而异：
富含 Fe2+者, 呈 黑色, 称 黑电气石 ；
富含 Li+,Cs+,Mn2+者, 呈 玫瑰红色,
绿色, 浅蓝色, 统称 彩色电气石 ；
富含 Mg2+,常呈 黄色, 褐色 ；
富含 Cr3+,呈 深绿色 。
带色 的电气石, 围绕 c轴 由 中心 向 外
呈 色带 分布, c 轴两端 的 颜色 也 不相同 。
玻璃光泽 。 无解理, 有时可见 {0001}
裂开 ； H7～ 7.5。 具 热电性 和 压电性 。
成因产状,
典型 气成热液 矿物, 主要产于
花岗伟晶岩 及 气成热液矿脉 或其
蚀变围岩 中, 与 白云母, 石英,
黄玉 等共生 ； 也见于 矽 卡岩 中 ； 可
呈 碎屑矿物 出现于 漂砂 及 沉积岩 中 。
用途,
可作 宝石原料 （ 碧玺 ） ；
热电性 及 压电性 良好的 晶体
可用于 无线电工业 。
（三） 链状结构硅酸盐亚类
链状结构硅酸盐 有 单链, 双链
等之别 。
1,晶体化学特点
络阴离子,
[SiO4]四面体共两个或三个角顶 相联
而成的 沿一维方向无限延伸 的 链状硅氧骨干 。
各链平行排列, 链间依硅氧骨干之外
的阳离子而互相联系 。
阳离子, 主要为 K,Na,Ca,Li,Rb、
Mg,Al,Be等 惰性气体型离子 和
Fe,Mn,Ti,Cr等 过渡型离子 。
附加阴离子, OH-,F-,Cl-等 。
[SiO4]中被 少量 [AlO4]所替代,
替代量 一般 ＜ 1/3。 最多 Al∶ Si = 1/2。
2,形态, 物理性质
板状, 柱状, 针状, 纤维状 。
含 惰性气体型阳离子 者一般为
无色 或 浅色, 含 过渡型阳离子 者
为 深彩色 。 玻璃光泽 。 ∥ 链 延伸
方向的 解理发育 。
3,主要矿物
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+。
注,
1） Z为 四次配位, 与 O2-组成 辉石型
单链状络阴离子 。
2） X,Y一般为 六次配位, 占据 较小
的 空隙 。
3） W为 较大 的 阳离子, 占据 较大 的
空隙 。
i） 斜方辉石亚族, 化学组成 较 简单,
基本 无大阳离子, 即 P≈1； Al3+,Fe3+
等 三价阳离子 （ Y） 较少 ； Z仅为 Si4+。
ii） 单斜辉石亚族, 成分 较 复杂, 通常
CNw = 8,配位多面体 为 畸变立方体,
p = 0～ 1； X及 Y均广泛存在 类质同像
替代 ； Z中可有 部分 Si4+为 Al3+置换 。
晶体结构,
每一 [SiO4]4-均以 2个角顶 与
相邻的 [SiO4]4-联结, 形成 沿 c轴 方向
无限延伸 的 单链, 链内 每隔 2个共顶
的 [SiO4]4-即 重复 一次 。 链间 藉 Mg、
Fe,Ca,Al等阳离子相连, 链间 有
大小不同的 2种空隙 （ 小 者为 M1，
大者为 M2） 。
鉴定特征,
常呈 短柱状, 横断面 为 近正方形
的 八边形 。
∥ c 轴 的 二组柱面解理中等～完全,
夹角 87?。 H 5～ 7。 玻璃光泽, 颜色
随 阳离子 的 种类 和 含量 而异, 含 Fe
多 者 色较深 。
普通辉石 （ augite）：
Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al )[(Si,Al)2O6]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
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?。
成因产状,
内生作用 的 产物 。 为 基性, 超基性岩
的主要 造岩矿物, 与 橄榄石, 斜长石
等共生 。 也见于 变质岩 中 。
透辉石 — 钙铁辉石,
CaMg[Si2O6]— CaFe[Si2O6]
透辉石 （ Di） — 钙铁辉石 （ Hed） 完全类质同像系列
透辉石 Di100~75Hed0~25
次透辉石 Di75~50Hed25~50
铁次透辉石 Di50~25Hed50~75
钙铁辉石 Di25~0Hed75~100
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
短柱状晶体, 横断面 呈 正方形
或 八边形 。
Di呈 无色 ～ 浅绿色, 条痕无色 ；
Hed为 深绿 ～ 墨绿色, 氧化后 呈
褐色 或 褐黑色, 条痕浅绿 ～ 深绿 。
玻璃光泽 。 H 5.5～ 6.5； {110}解理
中等 ～ 完全, 夹角 87?。
成因产状,
为 矽卡岩 矿物之一, 与 石榴子石
共生 。
透辉石 也是 基性 和 超基性岩 的
常见矿物 ； 高级区域变质 和 热变质
作用也可形成 。
钙铁辉石 也可见于 热变质 的 含铁
沉积物 中 。
硬玉 （ jadeite）,NaAl [Si2O6]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 极少见, 通常呈 致密块状集合体 。
最常见苹果绿色, 也有 白色, 浅绿
或 浅蓝色 ； 玻璃光泽 。 H6.5～ 7,刺状
断口, 质地坚韧 。
成因产状,
典型的 变质矿物 之一, 主要
产于 碱性变质岩 中 。
用途,
可作 玉石材料 （ 翡翠 ） 。
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+。
注,
1） Z为 四次配位, 与 O2-组成 角闪石型
双链状络阴离子 。
2） W阳离子, 在 斜方角闪石亚族
矿物中 不存在 ； 而在 单斜角闪石亚族
矿物中, 当有 部分 的 Si4+为 Al3+替代时,
则有 W阳离子 。
晶体结构,
双链 ∥ c轴 方向延伸, 链间藉 金属阳离子
相连 。 结构中有 5种 大小不同的 空隙,
M1,M2空隙最小, M3空隙稍大, Y阳离子
占据此 3种 空隙, CNY = 6； M4空隙较 M1、
M2,M3均 大, 为 X阳离子 占据, CNx = 8
（ X为 Ca2+或 Na+）或 6（ X为 Mn2+,Fe2+、
Mg2+,为 畸变 的 配位八面体 ） ； A空隙
最大, 位于 底面相对 的 2个双链之间, 为
W阳离子 占据 。
鉴定特征,
长柱状, 横断面 为 近菱形 的 六边形,
集合体 呈 针状, 纤维状 。
∥ c轴 的 二组完全解理, 夹角 为 56?，
解理等级略高于辉石 。 H5～ 6。 玻璃
光泽, 颜色 随 阳离子 的 种类 和 含量,
尤其因 Fe的含量 而异 。
普通角闪石 （ hornblende）：
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?。
成因产状,
为各种 中酸性岩浆岩 （如 闪长岩,
正长岩, 花岗岩 ） 的 主要造岩矿物 之一 ；
也是 角闪岩相区域变质岩 （如
角闪岩, 角闪片岩, 角闪片麻岩 ）的
主要 组成矿物 之一 ；
辉长岩 中也可见到 。
透闪石 （ tremolite） —阳起石
（ actinolite）：
Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2—
Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
透闪石 可 含少量 Fe,当 FeO含量
在 6～ 13%时, 称 阳起石 。
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 常呈 长柱状 或 针状, 集合体 成
细长柱状, 针状, 放射状, 纤维状, 或
粒状, 块状 。
透闪石 常呈 白色 或 灰白色 ； 阳起石 为
浅绿色 —墨绿色, 因 Fe含量 之多少而异 。
玻璃光泽, 纤维状 者具 丝绢光泽 。 H5～ 6；
柱面解理 {110}中等 ～ 完全, 夹角 56?和 124?。
注,
透闪石石棉, 纤维状透闪石集合体 。
阳起石石棉, 纤维状阳起石集合体 。
软玉, 致密坚韧 并具 刺状断口 的
透闪石 —阳起石隐晶质块体 。
用途,
石棉 可作工业用的 绝热, 绝缘
材料 ；
软玉 作 装饰 和 雕刻材料 。
（四） 层状结构硅酸盐亚类
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 （ 一般 ＜ 2?m） 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 。
1,晶体化学特点
本亚类矿物的 络阴离子 为 [Si4O10]4-，
与其相配位的 阳离子 有 Mg2+,Fe2+、
Al3+,Fe3+,Li+,Cr3+等 。 矿物普遍
含 结构水, 有的还具 层间水 。
四面体片 ( T ),
每个 [SiO4]4-均以 3个角顶 分别
与相邻的 3个 [SiO4]4-相联结而成的
二维延展 的 网层, 最常见 六边形网 。
八面体片 ( O ),
四面体片 中 六边形网 要求 Mg2+、
Fe2+,Al3+,Fe3+,Li+,Cr3+等阳离子
与之相适应, CN = 6,与 O和 OH
形成 配位八面体, 并彼此 共棱 相连
构成 八面体片 。
结构单元层,
由 八面体片 和 硅氧四面体片
通过 共用活性氧 相互连结而组成 。
结构单元层彼此堆垛相连 构成矿物
的 晶体结构, 是 层状硅酸盐 矿物中的
最小重复单位 。
层间域, 结构单元层之间 的 区域 。
结构单元层 的 基本类型,
1） 1∶ 1型 （ TO型 ）：
由 1个四面体片 （ T）和 1个八面体片
（ O）组成 。
2） 2∶ 1型 （ TOT型 ）：
由 2个四面体片 （ T） 夹 1个八面体片
（ O）组成 。 即 夹心饼干式 。
在 八面体片 与 四面体片相匹配 中,
对应于四面体片 中的一个 六方环
范围内有 3个共棱八面体, 其 公共
角顶 位置正好是位于 六方环中心
的 附加阴离子 (OH)-之所在 。
1） 三八面体型结构,
在 1∶ 1型 或 2∶ 1型结构单元层 中,
基于 电价平衡 的要求, 若 每个八面体
位置 均为 二价阳离子 （如 Mg2+、
Fe2+等）所占据 。
2） 二八面体型结构,
若仅有 2/3的 八面体位置 为 三价
阳离子 (如 Al,Fe3+等 )占据, 电价
即可达 平衡, 其余 1/3的 八面体位置
则 空位 。
层状结构硅酸盐 矿物结构 的 4种类型,
1） 高岭石型,
高岭石 （ Al4[Si4O10](OH)8）
属 1∶ 1型 的 二八面体型结构 ；
蛇纹石 （ Mg6[Si4O10](OH)8）
属 1∶ 1型 的 三八面体型结构 。
2） 叶蜡石型,
叶蜡石 （ Al2[Si4O10](OH)2）
属 2∶ 1型 的 二八面体型结构 ；
滑石 （ Mg3[Si4O10](OH)2）
属 2∶ 1型 的 三八面体型结构 。
3） 云母型,
云母 的结构是典型的 2∶ 1型, 与
滑石, 叶蜡石 相似, 只是在 四面体片 中
有 部分 的 Si4+被 Al3+所替代, 在 结构
单元层间 出现 K+以 平衡层电荷 。 主要
根据 八面体片 中的 金属阳离子 的 占位
情况, 种别 和 含量 分为 三八面体型
和 二八面体型 。
4） 绿泥石型,
绿泥石 的结构为 2∶ 1∶ 1型,
相当于 2∶ 1型结构单元层 （ 滑石层 ）
与 [Mg(OH)6]八面体层 （ 水镁石层 ）
交替排列 而成 。 其 滑石层 中因 R3+→Si 4+
而引起的 负层电荷, 与 水镁石层 中因
R3+→R 2+所致的 过剩正电荷 彼此 中和 。
2,形态, 物理性质
取决于其 特殊 的 层状结构 。
多呈 单斜晶系 的 假六方片状, 板状
或 短柱状 。
一般具一组 极完全 的 {001}底面解理,
解理面 上 珍珠光泽 ； 薄片 具 弹性 或 挠性,
少数具 脆性 ； H小 ； G不高 。 粘土矿物 具
可塑性 。
3,成因产状
各种地质作用 中均可形成, 但以
表生条件 最为有利且较稳定 。 许多
非层状结构 的 硅酸盐 矿物 风化蚀变
的最终的 稳定产物 即 层状结构硅酸盐 。
4,鉴定研究方法
颗粒较粗 者, 一般据其特有的
形态, 颜色, H低, 完全 的 底面解理
等易辨别 。
1） 电子显微镜观察
2） 热分析,测定各种 水 在 不同温度 下
的 反应 。
3） x射线粉晶衍射分析, 确定 面网间距
d值 。
4） 红外光谱分析
5） 染色分析
6） 折射率 的 测定
7） 离子交换性能 的 测定
5,主要矿物
滑石, Mg3[Si4O10](OH)2
晶体结构,
单斜晶系, 对称型 2/m 。
2∶ 1型 的 三八面体型结构 。
结构单元层内电荷平衡, 层间无
阳离子, 为微弱的 分子键 。
鉴定特征,
晶体微细, 很少见 。 通常呈
致密块状, 鳞片状, 放射状集合体 。
带 浅黄, 浅红, 浅绿 等的 白色,
玻璃光泽, H 1,{001}解理完全,
薄片 具 挠性, 有 滑感 。
绝缘, 耐热 及 抗酸性能良好 。
成因产状,
典型的 热液蚀变 的矿物,
为 富 Mg的 超基性岩 或 白云岩
经 热液蚀变 而成 ；
区域变质作用 也可形成 。
用途,
作为 填料 用于 造纸, 橡胶, 涂料,
塑料, 化工 等部门 ；
块滑石, 滑石粉 可用作 陶瓷原料 ；
块滑石瓷 具良好的 介电性能 和
机械强度, 作 高频电瓷绝缘材料 ；
块滑石 可作 工艺美术品 的 雕刻石料 ；
可用作 润滑剂, 镁质矿物肥料 等 。
叶蜡石, Al2[Si4O10](OH)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体罕见, 常呈 片状, 鳞片状,
放射状 或 致密块状集合体 。
白色, 浅绿, 浅黄, 淡灰色, 玻璃
光泽 。 致密块体 呈 油脂光泽 。 H1～ 2。
解理 {001}完全, 解理面 上 珍珠光泽 。
叶片柔软 具 挠性, 具 滑腻感 。
叶蜡石 与 滑石 的 鉴别方法,
1） 酸度法试验,在 素瓷板 滴 一滴水,
以矿物碎块 轻磨 约 0.5分钟 获得 乳浊状
的 水溶液, 用 石蕊试纸 定性地检验其
酸碱性, 叶蜡石 呈 酸性, PH≈6,滑石
呈 碱性, PH≈9。
2） 硝酸钴法, 叶蜡石灼烧 后与 硝酸钴
作用变为 蓝色 ； 而 滑石 则呈 玫瑰红 。
成因产状,
多系由 富 Al的岩石（主要是 中酸性
喷出岩, 凝灰岩 或 酸性结晶片岩 ）
经 热液作用变质 而成 ；
低温热液含金石英脉 中也可出现 。
我国主要 分布 在 东南沿海一带,
尤其是 福建寿山 和 浙江青田 县等地
叶蜡石, 弛名中外, 系 白垩纪 的
流纹岩 和 流纹凝灰岩 经 热液蚀变
形成的, 分别称为, 寿山石, 和
,青田石, 。
用途,
作为 填料 或 载体 用于 造纸, 橡胶, 油漆,
日用化工, 农药 等部门 ；
与高岭石 一同用作 陶瓷原料 ；
与耐火粘土混合 制成 耐火砖, 用于
钢铁 及 铸造工业 ；
航天工业 上用作 发动机喷管 的 密封材料 ；
合成金刚石 工艺中用作 制造模具 ；
彩瑰丽, 石质脂润 者主要用于 雕刻
工艺品 和 印章 。 在我国俗称, 图章石, 。
云母 （ mica） 族
化学通式, XY2～ 3[Z4O10](OH,F)2
XⅫ, 主要为 K+,次为 Na+,有时
有 Ca2+,Rb+,Cs+等 。
YⅧ, 主要为 Mg,Al,Fe,Li，
少量 V3+,Cr3+,Zn2+,Mn2+,Ti4+等 。
ZⅣ, 主要是 Si 和 Al, 一般
Si∶ Al = 3∶ 1； 少数有 Fe3+。
晶体结构,
典型的 2∶ 1型结构, 与 滑石, 叶蜡石
相似, 仅 四面体片 中有部分的 Si4+为 Al3+
所替代, 在 结构单元层之间 有 K+,以 平衡
层电荷 。
K+位于相邻的两 结构单元层之间, 居
六方环 之 中轴线 上, 与上下各 6个 O2-均
能接触, 其 CN = 12。
白云母, 钠云母 属 二八面体型 ；
黑云母, 金云母, 锂云母 等属 三八面体型 。
也有少数为 过渡类型 。
云母族 矿物已知 多型 有 20种 左右,
自然界主要为 1M,2M1,2M2,3T型,
其中 二八面体型 中以 2M1型 最多, 三八
面体型 中以 1M型 最多 。
形态 与 物理性质,
结构特征 决定了其 ∥ {001}的 片状 形态 。
结构单元层间无水分子, 以 离子键
联结, 强度相对较大, 故 云母 的 硬度
稍高 （ H2～ 3） 。
云母片 受 应力作用 时, 与 K+配位的
12个 O2-所形成的 配位多面体, 可作
适当的 弹性形变, 应力释放后能自行
复原, 故 云母 具显著的 弹性 。
层间 虽以 K+相连, 但较 结构单元层 内
任何其他方向的 结合力 均 弱 得多, 故
呈 {001}极完全解理, 解理面珍珠光泽 。
白云母 （ muscovite）：
KAl2[AlSi3O10](OH)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 呈 假六方板状, 短柱状 或 片状 。
绢云母 （ sercite）, 细小鳞片状集合体
而呈 丝绢光泽 者 。
白云母 一般 无色透明, 含 杂质 者微具
浅黄, 浅绿 等色, 玻璃光泽, 解理面 上
珍珠光泽 。 H2.5～ 3,{001}极完全解理,
薄片 具 弹性 。 绝缘性, 隔热性 及 抗酸,
抗碱, 抗压性强 。
成因产状,
各种地质作用 均可形成, 常产于 中酸性
岩浆岩 及其 伟晶岩, 片岩, 片麻岩 中 。 具
工业价值的 白云母 主要产于 花岗伟晶岩 中,
常与 石英, 长石 及 稀土, 稀有, 放射性
等 矿物 共生 。
用途,
作 绝缘材料 广泛用于 电器工业 ；
云母粉 作建筑材料, 造纸, 颜料,
涂料, 油漆, 塑料, 橡胶等的 填充剂 。
用于制 云母陶瓷, 云母纸 。
黑云母 （ biotite）：
K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 呈 假六方板状, 短柱状,
通常为 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 。
成因产状,
主要是 中, 酸性 和 碱性岩浆岩 及
伟晶岩, 区域变质岩 （ 片麻岩, 片岩 ）
的重要 造岩矿物 之一 。
黑云母 经 热液作用蚀变 为 绿泥石,
白云母 和 绢云母 等其它矿物 。
用途,
鳞片状黑云母 常用作 建筑材料
充填物 （ 如 云母沥青毡 ）。
高岭石 （ kaolinite）：
Al4[Si4O10](OH)8
三斜晶系, 对称型 1 。
鉴定特征,
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 。 致密块体土状光泽,
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 作用呈 蓝色 。
高岭石 是 分布最广 的 粘土矿物,
工艺性能 有, 强可塑性 和 烧结性,
较高 的 耐火度 (一般可＞ 1750℃ )、
良好 的 电绝缘性, 以及 较强 的 化学
稳定性 。
成因产状,
主要是 富 Al 硅酸盐 （如 长石,
似长石 等）的 岩浆岩 和 变质岩, 在
碱性条件, 经 风化作用 或 低温热液
蚀变 而成 。
我国盛产优质高岭石, 著名产地 有
江西景德镇, 江苏苏州 的 羊山, 河北
唐山, 福建福清, 湖南醴陵 等地 。
用途,
作为 耐火材料 的 最主要矿物原料,
广泛应用于 陶瓷, 电瓷, 冶金, 玻璃,
水泥, 化工 等工业 。
作为 配料 (填充剂, 吸附剂, 涂料 )、
漂白剂 用于 造纸, 橡胶, 油漆, 颜料,
纺织, 化工, 建筑 等工业 ；
作为 合成 4A型沸石 的主要 矿物原料 ；
可作为 提取 Al的 新来源 。
蛇纹石 （ serpentine）：
Mg6[Si4O10](OH)8
单斜晶系, 对称型 m或 2/m 。
鉴定特征,
一般呈 显微叶片状, 显微鳞片状,
致密块状 或 凝胶状隐晶质集合体 。
呈 纤维状 的 纤蛇纹石 称 蛇纹石石棉
或 温石棉 （ chrysotile asbestos） 。
深绿, 黑绿, 黄绿色, 也有呈
白色, 灰色, 浅黄, 蓝绿色, 常有 青,
绿色斑纹 似 蛇皮状 。 常见的 块状
呈 油脂 或 蜡状光泽, 纤维状 者呈
丝绢光泽 。 H 2.5～ 3.5。
蛇纹石石棉 的 抗拉强度高, 热稳定性好,
热导率低, 耐碱性强 但 耐酸性差 。
成因产状,
主要由 富 Mg的 超基性岩, 基性岩
及 白云岩 等经 热液蚀变 而形成 。
用途,
蛇纹石石棉 主要用作 隔热, 保温,
防火, 耐热, 防腐材料 。
绿泥石 （ chlorite） 族
化学通式, Ym[Z4O10](OH)8
YVI, 主要为 Mg,Fe2+,Fe3+,Al；
少量的 Mn,Cr,Ni,Ti,Li等 ；
ZIV, 主要为 Si,Al；
少量 Ti,Cr,Fe3+；
m = 5 ～ 6
注,
1） 类质同像替代广泛, 成分复杂,
矿物种属多 。
2） 本族 矿物种 的 物理性质极相似,
肉眼很难区分, 通常 统称 为 绿泥石 。
晶体结构,
由 滑石层 和 水镁石层相间排列 而成
2, 1, 1型结构 。 滑石层 中因 R3+→Si 4+而
有 负层电荷, 与 水镁石层 中因 R3+→R 2+
所致的 过剩正电荷 彼此中和 。 水镁石层
对其上, 下 结构单元层 的 联系力 比 滑石 中
的 强, 但 较云母弱, 故 薄片 具 挠性, 比
滑石硬度大 且 较难剥开 。
最稳定最常见 的 多型 属 单斜晶系, 对称型 2。
鉴定特征,
晶体 呈 假六方板状, 常呈 鳞片状集合体,
也见 鲕状, 致密块状集合体 。
颜色 因 成分 而异,富 Mg者 浅蓝绿色 ；
含 Fe高 者 深绿 ～ 黑绿色 ； 含 Mn者 橙红 ～
浅褐色 ； 含 Cr者 浅紫 ～ 玫瑰色 。 通常呈
灰绿 ～ 蓝绿色 。 玻璃光泽, 解理面 上 珍珠
光泽 。 {001}完全解理, 薄片 具 挠性 。 H
2～ 3。
成因产状,
为 辉石, 角闪石 或 黑云母 等
富 Mg,Fe的矿物经 低温热液蚀变
的 产物 ； 也可是 富 Mg,Fe的 基性岩浆岩
及 粘土质 的原岩经 低级区域变质 作用
形成 ； 鲕绿泥石 主要产于 沉积岩 中 。
蒙脱石 （ 微晶高岭石 或 胶岭石 ）,
Mx(H2O)n(Al2-xMgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2
鉴定特征,
通常呈 块状 或 土状集合体 。 电子显微镜 下
呈 细小鳞片状, 茸毛状 或 毛毡状 。
白色 或 灰白色, 含 杂质 而染成 黄, 粉红, 蓝
或 绿 等色 ； 土状者 光泽暗淡 。 H1～ 2。 加水 后
膨胀 并 分散 为 糊状 ； 受热脱水 后 收缩 。
具 很强 的 阳离子交换能力 和 吸附性, 层间
可有被吸附的 有机分子, 故可作 漂白剂 。
注意,
较精确的鉴定藉助于
X-射线粉晶衍射数据, 差热分析,
阳离子交换性能, 电镜 下的 形态
特征 及 红外光谱 资料等 。
成因产状,
主要由 基性火山岩 特别是 基性
火山凝灰岩 和 火山灰 在 碱性环境 下
经 风化 或 蚀变 而成, 是 膨润土 的主要
粘土矿物成分 。
我国 膨润土 的 产地 很多, 如 辽宁,
黑龙江, 吉林, 河北, 河南, 浙江 等 。
我国具有工业价值的 蒙脱石矿床 多产于
中生代火山岩系 中 。
用途,
因 吸附性 而用于 食油精制, 脱色除毒,
石油净化, 核废料处理 和 污水处理 。
利用 阳离子交换性能 制成 蒙脱石有机
复合体, 广泛用于 高温润脂, 橡胶, 塑料,
油漆 等工业 ； 用作 陶瓷, 染料, 造纸, 肥皂,
洗衣粉, 涂料, 饲料填加剂 等的 填料 。
注意,
钠质蒙脱石 的许多 性能 均 优 于
钙质蒙脱石, 故常利用 阳离子 的 交换
性能 而将 钙质蒙脱石改型处理 为 钠质
蒙脱石 。
蛭石 （ vermiculite）：
(Mg,Ca)0.5(H2O)n(Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2
晶体结构,
单斜晶系, 对称型 m 。
属 2, 1 型结构 。 层间水分子 以 氢键 与
结构单元层底面桥氧 相联, 水分子层内
彼此以 氢键 相互 联结 。 部分水分子 围绕
层间阳离子 成 配位八面体, 形成 水合络
阳离子 ； 其余呈 游离状态 。
鉴定特征,
常呈 黑云母, 金云母 等的 片状 或
鳞片状晶形 的 假像 。
褐黄 ～ 褐色, 有时带 绿色 。 珍珠光泽
较 云母弱 。 {001}完全解理, 薄片 具 挠性
或 微具弹性 。 H1～ 1.5。 灼热 时 体积膨胀
( 因 层间水分子气化 所产生的 蒸汽压 使
结构层 迅速 沿 c 轴 方向被 撑开 )并 弯曲
似 水蛭状, 呈 银灰 或 古铜色, 比重迅速
下降, 可飘浮于水面上 。
注意,
呈 土状 的 粘土粒级 的 蛭石,
需藉助 X射线粉晶衍射, 差热分析,
阳离子交换性能 。
成因产状,
主要由 金云母 或 黑云母 等
经 低温热液蚀变 或 风化作用 而成 ；
也可由 基性岩, 超基性岩 受 酸性
岩浆作用 而 变质 形成 。
用途,
利用良好的 阳离子交换性能 和
吸附性 而用于 土壤改良, 肥料, 杀虫剂,
除草剂, 废水处理 和 放射性废料处理,
用作 饲料添加剂, 香料油 的 载体,
摩擦材料 的 填料 等 。
灼热 的 蛭石 具 良好 的 隔音, 隔热
（ 其 绝缘性能远胜于 石棉 ）, 绝缘,
化学性质稳定 等 性能, 而作为 轻质,
保温, 隔热, 隔音, 防火 等 材料 用于
建筑, 造纸, 涂料 等各行业 。
（五） 架状结构硅酸盐亚类
1,晶体结构特点
架状结构硅酸盐 矿物的 结构特征 是
每个 [SiO4]的所有 四个角顶 均与毗邻的
[SiO4]共用, 形成类似 石英 的 Si-O架状
结构 。 [SiO4]中必有部分 Si4+ 为 Al3+（
有时为 Be2+,B3+等）替代, 出现多余的
负电荷, 进一步与其他 阳离子 结合成
铝硅酸盐 。
架状络阴离子, [AlxSin-xO2n]x-
Si:O = 1:2
阳离子, 电价低, 半径 大, CN高 。
主要为 K+,Na+,Ca2+,Ba2+等, 有时
有 Rb+,Cs+,(NH4)+等 。 充填于骨干之间
的 巨大空隙 和 孔道 中 。
附加阴离子, F-,Cl-,(OH)-,S2-、
[SO4]2-,[CO3]2-等 。
有时, 空隙 和 孔道 中尚有 H2O(沸石水 )。
注意,
1） [AlO4]不稳定, 相互间 不能共角顶
直接相连, 其间必须有 [SiO4]隔开 。 故
Si被 Al替代的量 不超过总数的 1/2,通常
为 1/4或 1/3。 四面体 间 联结力很强 。
2） 类质同像替代 不受 半径大小 的
限制, 可出现 2Na+→Ca 2+。
2,形态 和 物理性质
形态 取决于 结构特征, 可呈 粒状,
片状 或 柱状 等 。
通常为 浅色透明, 多呈 玻璃光泽,
含 杂质 时可染成 深色 。 个别 矿物 解理
很发育, 解理面 上 珍珠光泽 。 硬度较高
(绝大多数 不含水矿物 H＞ 5； 含水者稍低 )。
比重较低 (一般 ＜ 3； 含水者更低, 有的
仅 2± ),个别含 Ba,Sr或 Fe,Zn者例外 。
注,
1） 若结构中 四面体 间的 联结力各方向
近似, 往往表现为 三向等长 的 粒状,
解理性差 。 如 白榴石 。
2） 若某一或两个方向上的 联结力较弱,
则呈 柱状, 针状 或 片状, 板状, 具 两组
或 一组较好 的 解理 。 例如, 长石族 矿物
[SiO4]连成 曲轴状, 常呈 柱状 或 板状, 具
{001},{010}两组完全解理 ； 片沸石晶体
呈 扁平状, 具 {010}完全解理 。
3,成因产状
除 沸石 外, 几乎均形成于 高温条件 下,
其中绝大多数皆为 岩浆作用 的产物,
长石族矿物 可产于各类 岩浆岩 和某些
变质岩 中 ；
霞石族, 白榴石族 和 方钠石族无水矿物
主要见于 碱性岩浆岩 中 ；
方柱石族矿物 形成于 变质条件 下 ；
沸石族矿物 为 低温热液 及 表生作用 的
产物 。
4,主要矿物
长石 （ feldspar） 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[Al2Si2O8]之 三成分系 中。
Na[AlSi3O8]（ 钠长石, Ab） —
Ca[Al2Si2O8]（ 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
（称 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 。
钾长石 和 钙长石 即使在 高温 时也 几乎
不形成类质同像 。
钡长石 (含 Ba[Al2Si2O8]＞ 90%)(Cn)
在自然界 很少见, 通常认为是与 钾长石
构成 有限 的 类质同像 （称 钾钡长石 或
钡冰长石系列 ） 。
晶体结构 晶体结构,
[TO4]以全部 4个角顶 共用沿三维
空间联结成 架状, K+,Na+,Ca2+、
Ba2+等充填骨干中之 大空隙 。
长石 最重要的 结构单元 结构单元 为 [TO4]组成的
四元环, 有 近 ⊥ a轴 的 （ 01） 四元环
和 ⊥ b轴 的 （ 010） 四元环, 由 2对不等效
的 [TO4] ( T1和 T2 ) 组成 。 上述 2种
四元环 间 共角顶 连成 沿 a轴延伸 的
折线状链, 链间共角顶 相联 ； 沿 c轴
则由 （ 010） 四元环共角顶 连成 链 。
2
长石 的 有序 — 无序, 主要指
长石晶体结构 的 [TO4]四面体 中,
T位置 上 Al3+/Si4+的 比值, 分布
和 替代规律 。 有序 — 无序程度
直接影响 晶体 的 对称性 和 轴长 。
长石 有序 — 无序 的 结构状态
以 有序度 和 三斜度 表示 。
有序度, Al,Si在 [TO4]四面体位置 上
替代, 规律分布 的程度 。 取决于 Al3+的
占位率, 有 单斜有序度 和 三斜有序度
之分 。
三斜度, 偏离单斜对称 的 程 度 。
从 单斜对称 向 三斜对称转变 时,
随着 有序化程度增高, 轴角 ?由
90?→90 ?41’,?由 90?→87 ?39’，
表明 三斜有序化过程 ?角 有明显的
偏离 。
形态 形态,
晶体 呈 ∥ a轴 的 柱状 或 厚板状
（ {001}和 {010}发育 ）, 或 ∥ c轴 的
柱状 （ {110}和 {010}发育 ） 。
双晶很发育, 常见 多种类型 的 双晶,
被用作 鉴定长石类别 的 重要依据 。
物理性质,
浅色, 常见 灰白色 或 肉红色 。
玻璃光泽 。 {001}和 {010}完全解理,
夹角等于或近于 90?(单斜晶系 为
90?,三斜晶系 近于 90?)。 H6～ 6.5。
比重较小 （ 2.5～ 2.7） 。
成因产状,
广泛产于各种成因类型 的岩石中,
分布最广, 约占 地壳总重量 的 50%，
在 岩浆岩, 变质岩 (主要为 结晶片岩
和 片麻岩 ),沉积岩 (主要为 碎屑岩
和 泥质岩 )中分别约占 60%,30%,10%。
主要为 变质岩 和 岩浆岩 的重要 造岩矿物 。
在 伟晶岩 中可成 巨大晶体 。
长石 经 风化作用 或 热液蚀变 易转变为
高岭石, 绢云母, 沸石, 方柱石,
黝帘石, 葡萄石, 方解石 等 。
用途,
主要用于 陶瓷, 玻璃原料, 建筑石材 ；
色泽美丽 者可作 装饰品 或 工艺美术
细工石料 及 次等宝玉石 ；
钾钠长石 还可用作 生产钾肥 的 原料 ；
含 Rb,Cs者可用作 提取 Rb,Cs的 原料 。
分类,
长石族
斜长石亚族
碱性长石亚族
钾钡长石亚族
斜长石亚族
由 Ab和 An两个 端元组份 所构成
的 类质同像系列 。
斜长石 （ plagioclase）：
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 6个亚种 。
斜长石 成分 分类
钠长石 (albite),Ab100-90An0-10
奥 (更 )长石 (oligoclase),Ab90-70An10-30
中长石 (andesine),Ab70-50An30-50
拉长石 (labradorite),Ab50-30An50-70
培长石 (bytownite),Ab30-10An70-90
钙长石 (anorthite),Ab10-0An90-100
三斜晶系, 对称型
鉴定特征,
晶体 常呈 ∥ {010}的 板状, 有时 沿 a轴延伸 。
叶钠长石, 呈 叶片状 的 钠长石, 其
叶片 ∥ (010),形成于 高温 条件, 产于
伟晶岩 中 。
肖钠长石, 沿 b轴延伸 的 柱状钠长石,
形成于 低温 条件下 。
1
常见各种双晶, 最常见钠长石律 和
肖钠长石律聚片双晶,其单体均很薄
（以 ?m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 聚片双晶纹 。 此外, 卡斯巴律双
晶 也颇普遍 。
斜长石 在岩石中多呈 板状 或 不规则
粒状, 集合体 呈 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。
成因产状,
为 岩浆岩 和 变质岩 的 主要造岩矿物 之一 。
随着 岩浆岩 由 基性 → 酸性 演化, 斜长石 中
An分子 的 含量 趋于 减小 。 伟晶岩 中一般
仅见 钠长石 或 奥长石 。 变质岩 中的 斜长石,
其 An分子 的含量随 变质作用的加深 而
增高 。
沉积岩 可有 钠长石 作为 自生矿物,
比其他岩石中的纯净得多, 不具条纹结构,
大多具 简单双晶, 一般 无聚片双晶 。
斜长石 经 热液蚀变 或 风化作用
形成 高岭石, 绢云母 等 矿物, 基性
斜长石最易变化, 钠长石最稳定 。
用途,
钠长石 用作 陶瓷器釉药 的 材料,
及 玻璃 和 搪瓷 的 配料 。
具 晕彩 的 拉长石 或 月长石 可作为
宝玉石材料 。 河北宣化 产有 月长石 。
斜长石 可作 建筑材料 。
斜长石 为 岩浆岩分类命名 的 重要
依据 。
钾钠长石亚族
包括所有的 钾长石 和以 Ab分子为主 的
歪长石, 以及 K[AlSi3O8]—Na[AlSi3O8]
固溶体 之 离溶 产物 ——“条纹长石, 。
钠长石 习惯上归属于 斜长石亚族 。
所有的 钾长石 （ 包括 透长石, 正长石,
微斜长石 ）的组成中均含一定数量的
Ab分子 和 ＜ 5～ 10%的 An分子 。
条纹长石 （ perthite）：
K[AlSi3O8]— Na[AlSi3O8]在
＞ 660℃ 时形成 完全类质同像系列,
当 温度 缓慢 降低, 则 钠长石 会 离溶
出来, 呈 薄片状 存在于 钾长石主晶 中,
而构成 两相不均匀 的 条带状嵌晶,
称 条纹长石 。
钾长石 K[AlSi3O8] 之 种属
种属 透长石 正长石 微斜长石
晶系 单斜晶系 三斜晶系
对称型 2/m
形成温度 高温 ———————→ 低温
1
晶体结构,
（ 1） 完全无序结构,
透长石 形成于 高温条件, [TO4]中的
Si,Al作 随机分布 。 由 [TO4]所形成 的
四元环 有 4个四面体, Al在每个 四面体 中
的 占位率 均为 1/4。
（ 2） 部分有序结构,
正长石 的 形成温度稍低, 或者 形成温度
虽 高, 但 形成后冷却速度很慢, 晶格中
的 Al将由 T2→T 1集中, 但 T1(o)与 T1(m)
之间, T2(o)与 T2(m)之间 Al的 占位率 各自
相等 。
若 结晶温度更低, 或虽形成于 高温 下,
但随后有 充分 的 冷却时间, 则 Al即向
四元环 中的 T1(o)位置 上集中, 形成了
三斜晶系 的 微斜长石 。
（ 3） 完全有序结构,
若 Al完全集中 于 T1(o)上, 而
T1(m),T2(o),T2(m)全由 Si占据,
则为 最大微斜长石 。
正长石 和 微斜长石分布最广,
透长石 主要产于 碱性喷出岩 （ 如
粗面岩 ） 中 。
透长石 透长石 （ sanidine）,K[AlSi3O8]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶形完好, 呈 短柱状 或 ∥ {010}
的 厚板状 。 最常见卡斯巴律双晶 。
无色透明 (或呈 淡黄色 等色调 )，
玻璃光泽 。 {001},{010}二组完全
解理互相垂直 ； H6～ 6.5。
成因产状,
主要产于 中酸性 或 碱性 的 喷出岩 中,
粗面岩 中尤为常见 。 也可见于 近地表 的
浅成岩 中及 接触变质带 中 。
正长石 正长石 （ orthoclase）,K[AlSi3O8]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 常呈 完好 的 短柱状 或 ∥ {010}的
厚板状 。 常见卡斯巴律双晶, 也可见
巴温诺律 或 曼尼巴律双晶 。 集合体 呈
粒状 。
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。
冰长石 （ adularia）,斜方柱 {110}
特别发育 而 平行双面 {010}不发育 的,
无色透明 或 乳白色 的 低温正长石
（常 含 Ba） 。
正长石 与 斜长石 的 肉眼鉴定特征
正长石 K[AlSi3O8] 斜长石 Na1-xCax[(Al1+xSi3-x)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。
成因产状,
为 中, 酸性 及 碱性岩浆岩 的主要 造岩
矿物 之一 ； 也常见于 片麻岩, 混合岩 等
深变质岩 及 长石砂岩 等岩石中 。
冰长石 产于 低温热液矿床 中, 也可
形成于 沉积岩 的自生作用过程中 。
正长石 经 热液蚀变 或 风化作用, 易变为
高岭石, 其次是 绢云母, 有时也可变为
沸石族矿物 。
用途,
较 斜长石 更为广泛 。
主要用作 绝缘电瓷 和 陶瓷釉药 的
材料, 以及 玻璃 和 搪瓷 的 配料 ；
可作为制造 钾肥 的 材料 。
微斜长石 （ microcline）,K[AlSi3O8]
三斜晶系, 对称型 。
鉴定特征,
晶体呈 ∥ a轴 的 短柱状 。 常具由
钠长石律 和 肖钠长石律两组聚片双晶
相交而成的 格子双晶 。 通常呈 块状
和 粒状集合体 。
微斜长石 在 伟晶岩 中常与 石英
构成 文象结构 文象结构 。
1
常呈 肉红色, 有时呈 浅黄 或
灰白色, 富含 Rb,Cs（可达 4%）
的 绿色异种 称 天河石 （ amazonite） 。
玻璃光泽 。 {001}和 {010}解理完全,
夹角 89?40’。 H6～ 6.5。
成因产状,
形成温度 较 正长石 为 低 。
为 伟晶岩, 长英岩, 及 中酸性 和 碱性
岩浆岩 的 主要造岩矿物 之一 ；
热液蚀变 过程中的 钾长石化, 多为
微斜长石, 常见于 高温石英脉 的 两侧 ；
浅变质带 中以 微斜长石 居多 ；
沉积岩 里 自生作用过程 中也可形成
微斜长石 。
用途, 同 正长石 。
天河石 大量产出时可作为 提取
Rb,Cs的 原料 ； 色泽美丽 者可作
玉雕材料 或 装饰石料 。
似长石 （ feldspathoids）
似长石 （ 副长石 ）,
组分类似长石, 但 Si, Al＜ 3, 1
(碱性长石 中为 3:1)的 无水架状结构
硅酸盐 矿物 。
包括,
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
2648
433824
22-1, 543648-7
2648
62
4443
S][ B e S i OMn
) h e l v i n e (
)SO,COOH,F,( C l,]OS i ) S i[ A l ( A l,C a )( N a,
s c a p o l i t e )
O5H-1 C l ),SO,( C O][ A l S i OC a )( N a,
)c a n c r i n i t e
Cl][ A l S i ONa
s o d a l i t e )
OK [ A l S i
l e u c i t e )
]N a [ A l S i O ]K [ A l S i ONa
n e p h e l i n e )
]
：
：（
：（
：（
：（
或
：（
日光榴石
方柱石
钙霞石
方钠石
白榴石
霞石
沸石 （ zeolite） 族
沸石族矿物 为 含水 的 碱金属 或
碱土金属 的 架状结构铝硅酸盐 矿物 。
受热 时, 结构中的 水急速气化 排出,
状似 沸腾, 故名 。
化学通式, Am[XpO2p]·nH2O
A,主要为 Ca2+,Na+,K+,少量的
Ba2+,Sr2+,Mg2+等 。
X：主要为 Si,Al,Si:Al≈5:1~1:1。
部分的 Al3+可被 Fe3+所替代 ； 极罕见有
Be2+替代部分的 Al3+及少量的 P5+替代 Si4+。
m的高低反映了结构中 空隙体积 与
整个 结构体积 间的 关系 。
晶体结构,
[SiO4]和 [AlO4]共用 4个角顶 沿三维
空间联结成 架状骨干, 其 宽大 的 空洞
彼此连通成 孔道, 为 Ca2+,Na+,K+等
阳离子 及 水分子 ——沸石水 所占据 。
孔道 与 外界相通, 沸石水 可 自由出入,
其 含量 随 外界环境 的改变而改变, 但
不破坏晶体结构 。
特征,
形态 多呈 纤维状, 束状 或 柱状, 也
可呈 板状 及 菱面体, 八面体, 立方体 等
近三向等长 的 粒状 。
一般 为 无色, 白色 或 浅色, 含 杂质
而 染色 ； 玻璃光泽 。 硬度 较低 (3.5~5.5)。
比重 较小 。 折射率较低 。
沸石 具 特殊 的 构造 和 性能, 具 很强 的
吸附性 和 阳离子交换性能 等 。
用途,
工业用的 沸石 往往需 经过加热,
使其 中的 水分子逸去, 称,活化, 。
脱水后 的 沸石, 结构 似 疏松多孔
的 海绵体, 具 很强 的 吸附性, 能 吸附
水分子, 有机分子 或 其他物质, 故 可作
清洁剂 ； 同时，空洞中的 金属阳离子
因失去了与之配位的 极性水分子, 其 活性
大大 增加, 可用作 触媒 而广泛应用于
化学工业 。
利用其特有 分子筛, 离子筛 的功能,
分离混合物质, 可用于 废气处理
（ 清洁 NH3,CO2,H2S等 气体 ） 或
石油净化 等, 广泛应用于 近代工业,
环保, 尖端技术 以及 农牧业, 轻工,
水泥 等方面 。
沸石族 矿物可藉助 渗滤作用 进行
阳离子交换, 从而达到, 利用 人造
钠沸石除去硬水中的 Ca,使之 软化 ；
可 淡化海水, 或 从海水中提取 K；
也可用于 废水处理, 除去 废水中的
放射性元素, 重金属离子, 氨态氮
(NH3-N)及 [PO4]3-等 有害离子 。
利用 吸附性 和 阳离子交换性能 而
作为 土壤改良剂, 保持 或 提高土壤
肥效 。
本 章 结 束
请同学们课下认真复习
含氧盐 矿物 晶体化学特点
下一页
[ C O ]
3
Ca
c
含氧盐 矿物 晶体化学特点
返回
[SiO4]4-四面体
返回
桥氧
SiO
[ S i O ]
4
返回
O Si [ S i O ]4
孤立四面体
返回
橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]
返回
桥氧
SiO
[ S i O ]
4
双四面体
返回
[ S i O ]
4
a
b c
环状硅氧骨干
下一页
[ S i O ]
4 Be Al [ B e O ]
4
a
0
A
3A
4
c
0
A
4
' A
3
'
环状硅氧骨干
返回
绿柱石 Be3Al2[Si6O18]
返回
c = 0, 5 2 0 n m
0
c
= 1, 2 2 0 n m
0
b = 0, 7 3 2 n m
0
[ S i O ]
4
a
b
c
硅灰石 蔷薇辉石辉石
返回
双链
返回
[ S i O ]
4
层状硅氧骨干
返回
O Si
架状硅氧骨干
返回
[SiO4]
OH
O
Al
Al 的作用
返回
[(Si,Al)O4]
K
钾长石 K[AlSi3O8]
返回
[(Si,Al)O4]
[AlO4(OH)2]
白云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2
返回
橄榄石
石榴子石
返回
红柱石
蓝晶石
返回
电气石
绿柱石
返回
辉石
返回
角闪石
返回
返回
滑石
返回
云母
返回
橄榄石结构
返回
(Mg,Fe)2[SiO4]
（ olivine）
橄榄石鉴定特征
下一页
橄榄石鉴定特征
下一页
返回
橄榄石鉴定特征
石榴子石晶体结构
返回
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
返回
石榴子石鉴定特征
P
S i l
A n d
Ky
Al2SiO5 同质三像变体
返回
返回
蓝晶石 （ kyanite）：
AlⅥ 2[SiO4]O
返回
红柱石 （ andalusite）：
AlⅥ AlV[SiO4]O
黄玉 （ topaz）：
Al2[SiO4](F,OH)2
返回
Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH)
（ epidote）
绿
帘
石
返回
[ S i O ]
4 Be Al [ B e O ]
4
a
0
A
3A
4
c
0
A
4
' A
3
'
绿柱石 （ beryl）：
Be3Al2[Si6O18]
返回
绿柱石鉴定特征
返回
V Cr Mn Fe Ni Cu Zn
Zr
Hf
Nb Sn
Pb
Sb
Bi
Th U Ce
H
La
硅酸盐化学组成
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祖母绿
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海蓝宝石
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海蓝宝石
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金绿柱石
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铯绿柱石
黑电气石
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彩色电气石
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彩色电气石
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彩色电气石
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彩色电气石
晶体化学特点
下
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晶体化学特点
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a
a s i n
o
M2
b
o
AB
M1
M1
M2
M2
M2
M2
M2
M2
M2
M2
M1
M1
M1
M1
D C
c
o
a o
b
A
C
O
Si
Ca
Mg
对 称 中 心
辉石（ pyroxene）族晶体结构
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普通辉石 （ augite）
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透辉石 — 钙铁辉石
CaMg[Si2O6]— CaFe[Si2O6]
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硬玉
（ jadeite）：
NaAl [Si2O6]
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角闪石晶体结构
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M
3
M
3
M
2
M
4
M
4M
1
M
1
OH
A
b
0
a
0
角闪石晶体结构
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M
4
A
A
A
M
1
M
1
M
1
M
1
M
2
M
3
M
3
M
2
M
2
M
2
T
2
T
2
T
1
T
1
b
0
c
0
角闪石晶体结构
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普通角闪石
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透闪石
Ca2
Mg5
[Si4O11]2
(OH)2
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（ tremolite）
阳起石 （ actinolite）
Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)
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透闪石石棉
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返回
[ S i O ]
4
3个 [SiO4]4-相连形成的六边形网
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1∶ 1型 （ TO型 ）
结构单元层的基本类型
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2∶ 1型 （ TOT型 ）
结构单元层的基本类型
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M1
M2
M M M M M M
三八面体型结构 二八面体型结构
返回
M1
M2
M M M M M M
三八面体型结构 二八面体型结构
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
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K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
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滑石
Mg3[Si4O10](OH)2
鉴定特征
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叶
蜡
石
Al2
[Si4O10]
(OH)2
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[(Si,Al)O4]
[AlO4(OH)2]
云母晶体结构
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白云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2
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黑云母 （ biotite）
K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
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高岭石 （ kaolinite）：
Al4[Si4O10](OH)8
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蛇纹石 （ serpentine）：
Mg6[Si4O10](OH)8
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绿泥石
（ chlorite）
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蒙脱石 （ 微晶高岭石 或 胶岭石 ）
Mx(H2O)n(Al2-xMgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2
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蛭石
(Mg,Ca)0.5(H2O)n(Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2
（ vermiculite）
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回
A
B
C
N a A l S i O
38
C a A l S i O
2 3 8
碱
性
长
石
系
列
斜长石系列
三成分系图谱
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长
石
晶
体
结
构
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长石结构单元
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[(Si,Al)O4]
K
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长石结构单元
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长
石
结
构
单
元
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斜长石特征
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透长石
（ sanidine）
K[AlSi3O8]
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正长石
（ orthoclase）
K[AlSi3O8]
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文
象
结
构
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天河石
（ amazonite）
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沸石 （ zeolite） 族
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沸石 （ zeolite） 族
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一, 一般特点
碳酸盐 （ carbonates） 矿物,
金属阳离子 与 [CO3]2-结合形成
的 含氧盐 矿物 。
已知 种数近百种 。 地壳 中 （ 特别是
地表 ） 分布很广, 约占 地壳总重量 的
1.7%。
§ 3 碳酸盐类
1） 分布最广 的是 Ca,Mg的 碳酸盐,
常形成 巨大的海相 或 湖相沉积地层
（ 石灰岩, 白云岩 ） 。
2） 碳酸盐类 矿物 及 岩石 是 重要 的
非金属原料 。
3）为 提取 Fe,Mg,Mn,Zn,Cu等
金属元素 及 放射性元素 Th,U和
稀土元素 的 重要矿物原料 。
（一） 化学组成
络阴离子, [CO3]2-
阳离 子, 20余种 。
惰性气体型离子 Ca,Mg,Sr,Ba,Na,K,Al；
过渡型离子 Mn,Fe,Co,Ni；
铜型离子 Cu,Zn,Cd,Pb,Bi,Te；
稀土元素 Y,La,Ce和 放射性元素 Th,U等的
离子 。
其中 最主要 的是 Ca2+,Mg2+； 其次 是
Fe2+,Mn2+,Na+,以及 Ba2+,Sr2+,Cu2+、
Zn2+,Pb2+,TR3+等 。
附加阴离子,
主要为 (OH)- ；
其次有 F-,Cl-,O2-,[SO4]2-、
[PO4]3-等 。
一些矿物尚有 结晶水 。
阳离子类质同像替代普遍
而 复杂 （ ∵ R2+半径相近 ）,
仅 Ca2+,Mg2+半径 （分别为
0.106nm,0.078nm） 相差较大,
不能形成类质同像, 而形成 复盐
CaMg[CO3]2 。
（ 二 ） 晶体化学特征
络阴离子 [CO3]2-呈 平面等边三角形,
C4+位于其 中心, C— O间 以 共价键 联系 。
[CO3]2-很稳定, 半径 (0.255nm) 较 一般
阴离子 为 大, 比其他络阴离子小 些 。
[CO3]2-与 络阴离子团外 的 阳离子
以 离子键 联结 。
（ 1） 与 [CO3]2-结合的多为 半径较大
或 中等, 电价不太高 的 R2+：
主要为 Ca2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+、
Ba2+,Sr2+,Pb2+,Zn2+等, 形成
较稳定 的 无水碳酸盐 。
（ 2） 对 半径不大, 极化能力强 的
二价铜型离子, Cu2+,Zn2+,常形成
含 (OH)-的 碱式碳酸盐 。 如
孔雀石 Cu2[CO3](OH)2,
蓝铜矿 Cu3[CO3]2(OH)2,
水锌矿 Zn5[CO3]2(OH)6
（ 3） 对 一价阳离子, 主要为 Na+，
往往形成 易溶于水 的 含结晶水
碳酸盐 。 如 苏打 Na2[CO3]·10H2O，
水碱 Na2[CO3]·H2O。 有时尚有 H+，
如 天然碱 Na3H[CO3]2·2H2O。
（ 4） 对 三价金属阳离子, 主要是 TR3+，
往往形成 含附加阴离子 F-的 无水
碳酸盐, 如 氟碳铈矿 (Ce,La)[CO3]F。
（ 三 ） 形态
晶体 可呈 柱状, 针状, 粒状 等
完好晶形, 取决于 晶体结构 和
形成条件 。
集合体 呈 块状, 粒状, 放射状,
晶簇状, 土状 等 。
（ 四 ） 物理, 化学性质
[CO3]2-内 主要为 共价键 结合,
[CO3]2-与 金属阳离子 间主要为
离子键, 故本类矿物总体表现出
离子晶格 及部分 原子晶格 的特性 。
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, 含 Cu呈 翠绿色
或 鲜蓝色 ； 含 Mn呈 玫瑰红色 ； 含 Fe
或 TR呈 褐色 或 浅黄色 ； 含 Co呈 淡红色 ；
含 U呈 黄色 。 玻璃光泽 或 金刚光泽 。
双折率很高, 双折射 现象 明显 。
硬度不大 （ 3～ 5）, 一般 3± ；
最大 的是 稀土碳酸盐 矿物 H≯ 4.5。
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 。
1110
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 。
与酸反应 的 速度 因 离子 不同而异,
离子电位 （ 电价 /半径 ） 越高 的 阳离子
与 [CO3]2-的结合越强, 矿物 遇酸 时
越 难分解 ； 仅 Ba,Pb,Sr,Ca 的
碳酸盐 遇 冷稀 HCl（ 5%）时迅速
分解而放出 CO2,起泡剧烈 。
（五） 鉴别方法
除一般的方法外, 常采用
染色法, 配合 热分析法 （包括
差热分析 和 热重分析 ）, 可
有效地 鉴别 颗粒 细小 的 无水
碳酸盐 矿物 。
（ 六 ） 成因产状
主要有 内生 和 外生 成因 。
但 外生成因 的矿物分布远为 广泛,
如 Ca[CO3],Fe[CO3],CaMg[CO3]2、
Mn[CO3]等可形成 大面积分布 及
厚度很大 的 海相沉积地层 。
内生成因 者多出现于 热液作用 中 。
也见于 接触变质带 和 火山岩气孔 中 。
（七） 分类
据 晶体结构, 阳离子 的 种类,
主要有以下各族,
（ 1） 方解石族, **方解石 Ca[CO3]、
菱镁矿 Mg[CO3],菱铁矿 Fe[CO3]、
菱锰矿 Mn[CO3],菱锌矿 Zn[CO3]
（ 2） 白云石族, *白云石 CaMg[CO3]2
（ 3） 文石族, 文石 Ca[CO3]、
白铅矿 Pb[CO3]
（ 4） 孔雀石族,
*孔雀石 Cu2[CO3](OH)2、
蓝铜矿 Cu3[CO3]2(OH)2
（ 5） 氟碳铈矿族,
氟碳铈矿 (Ce,La)[CO3]F
（ 6） 天然碱族,
天然碱 Na3H[CO3]2·2H2O
二, 主要矿物
方解石 （ calcite）,Ca[CO3]
晶体结构,
三方晶系, 对称型 m 。
3
方解石型结构 方解石型结构,
可视为 NaCl型结构 之 衍生结构 。
NaCl结构 中的 Na+和 Cl-分别为
Ca2+和 [CO3]2-取代, 其原 立方面心
晶胞沿 某一 L3方向 压扁 而呈 钝角
菱面体, 即成 方解石型结构, 。
NaCl的 {100}立方体解理 相应地
即变为 { } 菱面体解理 。
1110
6CN 2Ca ??
鉴定特征,
晶形完好, 常见 菱面体, 复三方偏
三角面体, 六方柱, 平行双面 等 单形 。
随 形成温度 由 高 → 低, 晶形 从 板状
→ 柱状 。 常依 （ ） 成 聚片双晶
（ 机械双晶 ） 及 {0001}成 接触双晶 。
集合体 常呈 晶簇状, 片状, 粒状,
块状, 钟乳状, 结核状 等 。
2101
层解石, 叶片状, 片状, 板状方解石
平行 或 近平行连生 。
钟乳石, 钟乳状 方解石 。
冰洲石, 纯净无色透明 的 方解石 。
双折射 现象显著 。
一般呈 白色, 玻璃光泽 。 { }三组
完全解理, 菱形解理面 上常见 长对角线
方向 的 聚片双晶纹 。 H= 3。 比重较小 。
块体 加 冷稀 HCl剧烈起泡 。
1110
方解石图片介绍
成因产状,
分布广泛, 各种成因 。
主要系 沉积作用 形成, 也见于
热液矿脉 及 变质岩 中, 是 石灰岩,
大理岩 的 主要矿物成分 。
用途,
冰洲石 可作为 光学仪器 的 贵重材料 。
石灰岩, 大理岩 等用于 烧制石灰,
制造水泥, 冶金工业 作 熔剂, 建筑
石料, 提取固液态 的 碳酸 等 。
美丽的大理岩 可作 雕刻品 或 建筑
石材 。
高纯度 的 石灰岩 是 塑料, 尼龙 的
重要原料 。
白云石 （ dolomite）, CaMg[CO3]2
铁白云石, Ca(Mg,Fe)[CO3]2
其 Fe2+∶ Mg =1∶ 1～ 2.6∶ 1。
三方晶系, 对称型 。
3
鉴定特征,
常呈 菱面体 { }, 晶面 常 弯曲 成
马鞍状 。 因 机械作用 常依 （ ）
聚片双晶 。 集合体 呈 粒状, 致密块状 。
无色, 白色 或 灰白色, 含 Fe2+而
微带 黄褐 或 褐色, 含 Mn呈 浅红色 。
玻璃光泽 。 { }三组完全解理,
解理面 常 弯曲 。 H3.5～ 4。
1110
1110
1202
块体 加 冷稀 HCl不起泡, 加热 则
剧烈起泡 ； 粉末 加 冷稀 HCl缓慢冒泡,
有 咝咝声 。
成因产状,
在 沉积岩 中 分布广泛, 主要见于
浅海相沉积物 中 ；
可由 热液交代 和 变质作用 形成 ；
也有 岩浆成因 者 。
用途,
冶金工业 中用作 碱性耐火材料 ；
作为 炼钢, 铁, 铁合金 的 熔剂 ；
部分白云石 用于 提取金属 Mg；
化学工业 中, 用于 制造钙镁磷肥
和 硫酸镁 等 ；
用作 玻璃, 陶瓷, 铸石 （与 辉绿岩
一起）的 配料 及 建筑石材 。
孔雀石 （ malachite）,
Cu2[CO3](OH)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体少见, 通常呈 葡萄状, 钟乳状,
肾状, 皮壳状集合体, 其 内部 具 同心
层状 或 放射纤维状构造 。
常呈 孔雀绿色, 色调 从 翠绿 —暗绿色,
条痕浅绿色, 玻璃光泽 ～ 金刚光泽 。
H3.5～ 4。 解理 { }完全, {010}
中等 。
加 HCl起泡 。
012
成因产状,
外生作用 产物, 主要产于含铜硫化物
矿床 的 氧化带, 为 含 Cu硫化物 矿物 氧化
而成的 次生矿物, 与 褐铁矿, 蓝铜矿 等
共生 。
用途,
作为 寻找原生含铜硫化物矿床 的
标志 ；
量 多时可作为 提炼 Cu的 矿物原料 ；
质纯色美 者可作 装饰品 和 工艺品 ；
粉末 可作 绿色颜料 。
一, 一般特点
硫酸盐 （ sulfates） 矿物,
金属阳离子 与 [SO4]2-结合
而成的 含氧盐 矿物 。
分布不很广, 已知 近 200种,
占 地壳总重量 的 0.1%。
§ 4 硫 酸盐类
（一） 化学组成
络阴离子, [SO4]2-
阳离子, 20余种 。 主要为 惰性气体型
和 过渡型离子, 其次有 铜型离子 。
最主要有 Ca2+,Mg2+,K+,Na+,Ba2+、
Sr2+,Pb2+,Fe3+,Al3+,Cu2+,Zn2+等 。
附加阴离子, 最主要为 (OH) -, 次有
F-,Cl-,O2-,(CO3)2-等 。
许多矿物有 结晶水 。
因多为 表生作用 的 产物, 常温 下
形成, 不利 于 类质同像替代 。 仅
Mg—Fe2+和 Ba—Sr在 某些 矿物中
呈 完全类质同像 替代 。
（ 二 ） 晶体化学特征
[SO4]2-呈 孤立的四面体, 半径很大
（ 0.295 nm） 。
[SO4]2-内部 为 共价键, [SO4]2-与
金属阳离子 间以 离子键 结合, 矿物
具典型 离子晶格 。
（ 1） 只有与 大半径 的 二价阳离子
Ba2+,Sr2+,Pb2+结合形成 稳定 的
无水化合物 。 如 重晶石 Ba[SO4]，
天青石 Sr[SO4],铅矾 Pb[SO4]。
（ 2） 与 半径较小 的 二价阳离子
Cu2+,Fe2+,Mg2+等形成 含结晶水
的 硫酸盐 。 如 胆矾 Cu[SO4]·5H2O，
泻利盐 Mg[SO4]·7H2O,水绿矾
Fe[SO4]·7H2O
注, 水分子 的 数量, 一般随 阳离子
半径 的 减小 而 增多 。
（ 3） 与 半径中等 的 Ca2+结合时,
则依 生成条件 的不同, 可形成
无水硫酸盐 (如 硬石膏 Ca[SO4])或
含水 的 硫酸盐 (如 石膏 Ca[SO4]·2H2O)。
注意, 硬石膏不如石膏稳定, 一旦
出露 地表, 遇水 即转 变 为 石膏 。
（ 4） 至于 大半径 的 R+,主要是与 半径
较小 的 阳离子 Al3+,Fe3+同时进入晶格
形成 含附加阴离子 (OH)-或 结晶水 的
复硫酸盐, 如 明矾石 KAl3[SO4](OH)6，
黄钾铁矾 KFe3[SO4]2(OH)6等 ；
也可形成 无水芒硝 Na2[SO4],芒硝
Na2[SO4]·10H2O等 无水 或 含水 的
硫酸盐 。
硫酸盐 矿物的 对称程度 均比 较低,
主要为 斜方 和 单斜晶系,
Ba2+,Pb2+,Sr2+,Ca2+,Na+的
无水 硫酸盐 均为 斜方晶系 ；
Ca2+,Na+,Fe2+的 含水 硫酸盐
属 单斜晶系 ；
Fe3+,Al3+的 硫酸盐 属 三斜晶系 。
少数矿物属 三方, 六方晶系 。
（三） 物理, 化学性质
一般呈 无色, 白色, 灰白色, 浅色,
但含 Fe呈 黄褐 或 蓝绿色, 含 Cu呈
蓝绿色, 含 Mn或 Co呈 红色 。 玻璃
光泽, 少数 金刚光泽, 透明 ～ 半透明 。
硬度较低 (通常 2～ 4),含水 者更低
(H=1～ 2)。 比重一般不大 (2～ 4± )，
含 Ba,Pb者例外, 可 ＞ 4,甚至为 6～ 7。
普遍具 完全解理, 因 矿物种 而异 。
多数 易溶于水, 但 Ca,Sr,Ba、
Pb的 硫酸盐 矿物 难溶于水 和 酸 。
（四） 成因产状
形成于 氧浓度很高 的 低温环境,
最常见于 地表 或 近地表, 有 内生
和 外生 成因,
主要 为 表生条件 下的 湖, 海相化学
沉积 。 沉积顺序 是, CaMg碳酸盐,
Ca (Ba,Sr),Mg,Na,K的 硫酸盐,
氯化物 。
其次 是 金属硫化物 的 氧化产物
（ 矾类 ） 。
部分 为 低温热液成因 产于 近地表 。
（五） 分类
重晶石族, 重晶石 Ba[SO4],天青石 Sr[SO4]、
铅矾 Pb[SO4]
石膏族, 石膏 Ca[SO4]·2H2O
硬石膏族, 硬石膏 Ca[SO4]
胆矾族, 胆矾 Cu[SO4]·5H2O
芒硝族, 芒硝 Na2[SO4]·10H2O
明矾石族, 明矾石 KAl3[SO4]2(OH)6、
黄钾铁矾 KFe3[SO4]2(OH)6
水绿矾族, 水绿矾 Fe[SO4]·7H2O
二, 主要矿物
重晶石 （ barite）,Ba[SO4]
斜方晶系, 对称型 mmm 。
= 12 。
Ba— Sr间呈 完全类质同像替代 ；
Ba— Pb间 可能 只发生 有限 的 类质
同像替代 。
?2BaCN
鉴定特征,
通常为 ∥ {001}的 板状 或 厚板状,
有时呈 ∥ a或 b轴 的 短柱状 。 集合体
呈 板状, 晶簇状, 块状, 粒状, 结核状 等 。
纯者无色透明, 一般 为 白色, 含杂质 者
呈 灰白, 浅黄, 淡褐, 淡红 等 色 。
玻璃光泽, 解理面珍珠光泽 。 解理
{001}完全, {210}中等 —完全, {010}
不完全 —中等, 解理夹角 (001)∧ (210)
= 90?,硬度 3～ 3.5,比重 大 (4.5± )。
与 HCl不反应 。
硫酸盐 （ sulfates） 矿物图片介绍 。
成因产状,
主要为 热液成因, 产于 中, 低温
热液金属矿脉 中, 与 方铅矿, 闪锌矿,
黄铜矿, 辰砂 等 共生, 湖南, 广西,
山东, 江西, 青海 产有 巨大单一 的
重晶石矿脉 。
沉积成因 者呈 透镜体状 或 结核状
见于 沉积锰矿, 铁矿 和 浅海相沉积 中 。
用途,
为 提取金属 Ba的 重要矿物原料 ；
重晶石细粉 用作 石油钻井泥浆 的
加重剂, 以防 井喷 ；
可作 白色颜料, 涂料 ；
作 x射线防护剂, 为 x射线实验室
墙壁喷漆 的 主要原料 ；
作 填充剂 用于 橡胶, 造纸业, 以
增加重量 及 光滑程度 ；
可作 化学药品, 医药化工原料 。
石膏 （ 二水石膏 或 生石膏, gypsum）,
Ca[SO4]·2H2O
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 常 沿 {010}呈 板状, 常依 (100)
成 燕尾双晶, 集合体 多呈 块状, 纤维状,
细粒状, 土状 等 。
纤维石膏, 纤维状 的 石膏集合体 。
雪花石膏, 细晶粒状 的 石膏块体 。
透石膏, 无色透明 的 石膏晶体 。
纯者无色透明, 通常为 白色, 含 杂质
而染成 灰, 浅黄, 浅褐 等 色 。 玻璃
光泽, 解理面 上 珍珠光泽, 纤维石膏
呈 丝绢光泽 。 解理 {010}极完全,
{100}和 {011}中等 ； 薄片 具 挠性 。
H2。 比重小 。
与 HCl不反应 。
成因产状,
主要为 海盆 或 湖盆 中 化学沉积作用
的 产物, 常以巨大的 矿层 或 透镜体 与
石灰岩, 红色页岩, 泥灰岩 等成 互层
产出 ；
硫化物矿床氧化带 中可见 风化作用
形成的 石膏 ；
热液成因 者较少见, 通常产于某些
低温热液硫化物矿床 中 ；
硬石膏 在 压力降低 并与 地下水相遇 时
也可形成 石膏 。
我国 石膏储量 居 世界前列, 著名
产地 有 湖北应城, 湖南湘潭, 山西
平陆 等 。
用途,
主要用于 制造水泥, 熟石膏 及其 制品 。
熟石膏质轻, 具 很强的可塑性, 易
成形性, 高强度性, 轻微膨胀性 及
良好的隔音, 隔热, 防火性能, 广泛
用于 塑像, 浮雕, 塑造模型 及 装饰
建筑物 和 天花板, 以及 医疗事业 。
作 填料 用于 造纸, 陶瓷, 塑料,
油漆, 化工 等部门 。
用于 生产硫酸 和 硫酸铵 。
用作 肥料, 改良碱性 或 盐性土壤,
增加 土壤 中 Ca,S的 含量, 以 促进
植物生长 。
透石膏 用作 光学仪器材料 。
钨酸盐 （ tungstates） 矿物,
金属阳离子 与 [WO4]2-组成的
含氧盐 矿物 。
目前已知的矿物 10种 左右 。 地壳中
分布不广, 仅 白钨矿 较常见, 形成
具 工业价值 的矿床 。
§ 5 钨 酸盐类
白钨矿 （ 钙钨矿 或 钨酸钙矿,
scheelite）, Ca[WO4]
四方晶系, 对称型 4/m 。
鉴定特征,
晶体 呈 四方双锥 (假八面体状 )，
集合体 通常为 粒状 或 块状 。
通常为 白色, 微带 浅黄, 浅绿,
浅红, 浅紫, 浅褐色 。 晶面金刚光泽,
参差状断口油脂光泽, 透明 ～ 半透明 。
{101}中等解理 。 H4.5～ 5。 比重 大 。
紫外光照射 下发 浅蓝色荧光 。
致密块状或浸染状白钨矿与石英的鉴别
白钨矿 石英
硬度 中等 (4.5～ 5,<小刀 ) 大 (7,>小刀 )
比重 大 (6.1) 中等 (2.65)
解理 {101}中等 无
断口 参差状 贝壳状
发光性 紫外光 下 淡蓝色荧光 无
浇水法 水浇湿 后,吸收水份,颜色 由 白 → 暗灰 很少吸收水,颜色不变 。
试 W反应 以 H3PO4加热溶解矿粉,即呈 蓝色
(加水后色不褪 ) 无反应
成因产状,
主要产于 接触交代矿床 中
（ 如 湘西钨矿 ） ；
也见于 高温热液脉 中 交代
黑钨矿 （ 如 赣南钨矿 ） 。
用途,
提炼 W的 重要矿物原料 之一,
1） W 用于 冶炼合金钢 以制造
高速切削工具, 枪管, 炮膛, 坦克
装甲, 火箭喷嘴 （ 新的 固体燃料
火焰温度＞ 3515℃, 可利用 掺入
10～ 15%Ag的 W） 等 ；
2） W用于 制造灯丝 及 x射线发生器
的 阴极材料 ；
3） 合成碳化钨材料 的 硬度 仅次于
金刚石, 可用作 钻头, 车刀 等 。
磷酸盐 （ phosphates） 矿物,
金属阳离子 与 [PO4]3-形成的
含氧盐 矿物 。
已知的 矿物 约 200种 。 仅 磷灰石 等
极少数矿物 在自然界 分布广泛, 可
形成有 工业价值 的 矿床 。
§ 6 磷 酸盐类
磷灰石 (apatite),Ca5[PO4]3(F,Cl,OH)
按 附加阴离子 的不同, 主要可分为
以下 亚种,
氟磷灰石, Ca5[PO4]3F （ 最常见 ）
氯磷灰石, Ca5[PO4]3Cl
羟磷灰石, Ca5[PO4]3(OH)
六方晶系, 对称型 6/m 。
鉴定特征,
晶体 常呈 六方柱状, 短柱状, 厚板状,
集合体 多呈 块状, 粒状 或 结核状 等 。
胶磷矿,呈 胶状 或 隐晶质集合体 。
颜色多样, 纯者无色透明, 但 常见
黄, 绿, 黄绿, 褐色, 浅蓝, 浅紫 或
灰, 黑色 等 。 玻璃光泽, 参差状断口
油脂光泽 。 {0001}不完全解理 。 H5。
紫外光 或 阴极射线照射 下或 加热 后
发 磷光 。
试 P反应,
在 磷灰石 上, 加 少许钼酸铵粉末,
再滴一滴 HNO3（ 1∶ 1）, 则出现
黄色磷钼酸铵沉淀 。
磷酸盐 （ phosphates）矿物图片
成因产状,
形成于 各种地质作用 中,
沉积岩, 沉积变质岩, 基性岩, 碱性岩 中
可形成 巨大 的有 工业价值 的 矿床 ；
成 副矿物 产于各种 岩浆岩, 变质岩 中 ；
伟晶岩 中常成 大晶体 产出 ；
也可见于 热液矿脉 中 。
用途,
提取 P的 重要矿物原料, 用以 制造
农田肥料, 磷肥, 磷酸 及其他 化工
产品 （各种 磷盐 ） ；
含 TR,Y者可 综合利用 ；
氟磷灰石晶体 可作 激光发射材料 ；
晶体好, 具 猫眼效应 者可作 珍贵
宝石 （ 斯里兰卡, 缅甸, 巴西 产有） 。
本 章 结 束
请同学们课下认真复习
[CO]3 Ca
c
返回
晶
体
化
学
特
征
返回
[CO]3 Ca
c
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方解石型结构：
返回
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鉴定特征：
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返回
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鉴定特征,
返回
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鉴定特征,
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鉴定特征
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用
途
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鉴定特征
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纤维石膏
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雪花石膏
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透石膏
返
回
用
途
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鉴定特征
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鉴定特征
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鉴定特征
试
P
反
应
返
回
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磷酸盐（ phosphates）矿物
返回
磷酸盐（ phosphates）矿物
含氧盐矿物大类
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
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-……
二、晶体化学特点 晶体化学特点
络阴离子 内 中心阳离子 的 半径小,
电价高, 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 藉助 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 。
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） H 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） G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 。
四, 分类
据 络阴离子 种类 的不同, 分为：
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 钒酸盐类
钼酸盐类 硝酸盐类
铬酸盐类
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 。
§ 2 硅酸盐类
本类矿物在 地壳中分布最广泛,
目前已发现的有 800多种, 约占
矿物 总种数 的 1/4,其 重量 约占 地壳
总重量 的 85%。
意义,
1）是 三大类岩石 的 主要造岩矿物, 是
组成 地壳 的 物质基础 ；
2）对 研究岩石 或 矿床 的 成因, 划分
构造带 均有特殊意义 ；
3）许多 硅酸盐 矿物 本身, 作为 非金属
矿物 原料 或 特种非金属 材料, 广泛用于
工业, 国防, 尖端技术 及 其他领域, 并
日益发挥重要作用 。
4）是许多 金属元素 特别是 稀有金属
Be,Li,Rb,Cs,Zr,Hf等 的 主要 或
唯一来源 。
5）不少 硅酸盐 矿物是 珍贵 的 宝玉石
矿物, 如 绿柱石 (祖母绿 和 海蓝宝石 )、
硬玉 (翡翠 ),软玉, 电气石 (碧玺 )、
黄玉, 石榴子石 （ 紫牙乌 ）等 。
（一） 化学组成 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
注意,
1） 各种 不同元素间 普遍存在 类质同像 。
2） 硅酸盐 中的 水, 常为 (OH)-和 H2O；
(H3O)+只在某些 层状硅酸盐 中少量存在,
且易于转变为 H++H2O。 H2O多呈 沸石水
或 层间水, 仅在 少数 硅酸盐 中才以 结晶水
的形式存在, 起着 充填空隙 或 水化阳离子
的作用 。
（二） 晶体化学特征
[SiO4]4-四面体 [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 。
活性氧 （ 非桥氧 ）,
[SiO4]4-四面体 中与 1个 Si
相联结的 O。
惰性氧 （ 桥氧 桥氧 ）,
[SiO4]4-四面体 中与 2个 Si
相联结的 O,其 电荷 已 中和 。
1,硅氧骨干 的 基本形式
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） 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 。
（ 1） 孤立四面体 孤立四面体, [SiO4]4-
Si∶ O = 1∶ 4
[SiO4]4-间彼此互不连接, 孤立 地
分布 。 如 橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]橄榄石
(Mg,Fe)2[SiO4] 。
（ 2） 双四面体 双四面体, [Si2O7]6-
Si∶ O = 1∶ 3.5
2个 [SiO4]4-共用 1个角顶 相互连接 。
如 异极矿 Zn4[Si2O7](OH)2 。
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
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]绿柱石 Be3Al2[Si6O18]等 ； 也有 三
环 [Si3O9]6-,四环 [Si4O12]8-。
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 。
（ 1） 单链,
每个 [SiO4]4-以 2个桥氧 分别
与相邻的 2个 [SiO4]4-联结 。
按 重复周期 和 联结方式 分,
辉石 辉石 型,
Si∶ O = 1∶ 3：
硅灰石 硅灰石 型,
蔷薇辉石 蔷薇辉石 型,
?n4
n62 ]OSi[
?n10
n155 ]OSi[
?n6
n93 ]OSi[
（ 2） 双链 双链,
相当于 2个单链联结 而成 。
角闪石 型,
Si∶ O = 1∶ 2.75
由 互成镜像关系 的 2个辉石型单链
并联 而成, 每个 [SiO4]4-中有 2或 3个桥氧 。
?n6
n114 ]OSi[
4） 层状硅氧骨干 层状硅氧骨干,
Si∶ O = 1∶ 2.5
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 。
?n4
n104 ]OSi[
5） 架状硅氧骨干 架状硅氧骨干,
[(AlxSin-x)O2n]x-
(Si + Al)∶ O = 1∶ 2
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 。
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
情况下可被 [BeO4]6-或 [BO4]5-等）
所替代, 这样才能出现 过剩 的 负电荷
成为 架状络阴离子, 得以与骨干之外
的一定的 金属阳离子 结合成 铝硅酸盐 。
如
正长石 K[AlSi3O8]，
霞石 (Na,K)[AlSiO4]，
香花石 Ca3Li2[BeSiO4]3F2,
钠硼长石 Na[BSi3O8]等 。
注意,
① 架状硅氧骨干 内, O2-剩余电荷
低, 且 空隙较大, 要求 低电价, 大
半径, 高配位数 的 金属阳离子 与之
结合 。 有时并有 附加阴离子 和 水分子
存在 。
② [AlO4]5-不稳定, 在 硅氧骨干结构 中,
2个 [AlO4]5-不能直接相连, 而必需有
[SiO4]4-的 支持, 并由 [SiO4]4-将其 分隔 。
故 Al替代 Si的 数量 不能超过 Si总数的
一半 ； 孤立硅氧骨干 中 [AlO4]5-四面体
难以存在 。
2,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 。
Si — O键 的 性质 与 Si∶ O比值 及
其他 金属阳离子 存在的情况有关,
随着 Si∶ O比值 由 1∶ 4递增 至 1∶ 2，
Si — O的 作用 递增, 而 O2-与 金属
阳离子作用递减, 致使 Si的 离子化
趋势逐渐 增强 。
3,Al 的作用 Al 的作用
Al在 硅酸盐 结构中起着特殊的 双重作用 。
1） 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
（如 Mg2+,Fe2+…… ）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 。
2） 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]钾长
石 K[AlSi3O8] 。
3） 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白
云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2。
Al 的 氧化物 的 两性,
酸性 条件下 Al 起 阳离子 的作用, CN=6；
碱性 条件下形成 铝酸根, CN=4 。
∵ rAl / rO = 0.386 （ 近于 0.414）
∴ 高压 条件下 CN = 6 ；
高温 条件下 CN = 4
∴ 高温 或 碱性 条件 下易形成 铝硅酸盐,
如 夕线石 Al[AlSiO5]；
高压 或 酸性 条件 下易形成 铝的硅酸盐,
如 蓝晶石 Al2[SiO4] 。
小结,
具 单四面体 岛状结构 的 硅酸盐,
晶体 一般 最紧密 ； 具 链状 — 层状 — 架状
结构 者, 空隙度 依次 加大, 结构 的 紧密度
依次 降低 。
硅酸盐 矿物因 晶体结构 和 化学组成
特点 的不同, 其 形态 和 物理性质 各具
特征 。
结构 内 键力 的 键强 及 强键 的 取向
晶体习性 及 力学性质 ；
结构 的 紧密程度 和 金属阳离子 的 性质
光学性质
（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 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 。
2）具 环状硅氧骨干 者, 垂直 环平面
（ 沿 c轴 ） 的方向上 环与环之间 的
联结力 一般 较强, 晶体常呈 柱状 形态,
往往属 三方, 六方晶系, 如 电气石,
绿柱石 。
3） 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 。
4） 层状结构矿物 晶体 ∥ 结构层
的方向而成 板状, 片状, 鳞片状,
如 滑石, 云母 。
5） 架状结构矿物 较复杂, 其形态
主要取决于 [SiO4]4-与 [AlO4]5-骨干
内部 的 连接形式 及 化学键分布 的情况,
可呈 粒状, 片状, 板状, 板柱状 或
柱状 。
如 沸石族矿物 因 骨干内部 有的
沿一个方向 联结力特强而 似链状,
有的在 某一平面内 联结力特强而
似层状, 有的则呈典型的 架状,
故 钠沸石 呈 柱状, 片沸石 呈 片状,
方沸石 呈 三向等长 形态 。
（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 。
1） 颜色,取决于 金属阳离子 的 种类,
① 惰性气体型离子 的 硅酸盐 矿物
为 无色 或 浅色 ；
② 含 Fe,Mn,Ti等 过渡型离子 者,
颜色较深 。
2） 解理, 明显受 结构中强键 的 分布
所控制,
① 具 岛状结构 之 三向等长 者, 一般
无完全解理 ； 而 红柱石 具 ∥ c轴 方向
的 柱状解理, 蓝晶石 具 {100}的 完全
解理 。
② 环状 者, 如有 解理, 则为 柱状
或 ∥ 底轴面 的 解理 。
③ 链状 者具 ∥ 链 的方向的 柱状
完全解理 。
④ 层状 者, 具 ∥ 层 的 极完全解理 。
（ 完全 的 底面解理 ）
⑤ 架状 者, 视其 晶体格架类型 而
有所不同, 解理完善程度 视 键力 情况
而不同 。 如 长石族 矿物具 {001}和
{010}中等 － 完全解理 。
3） 硬度, 一般均 较高 （ ＞小刀 ）,
仅 层状结构 者例外 。
① 岛状结构 者, 结构紧密, H
最高, 通常为 6～ 8；
② 环状结构 者, 与 岛状结构 者
大体相似 ；
③ 链状结构 者稍低, 为 5～ 6；
④ 架状结构 者, 虽 结构疏松, 但
[SiO4]4-与 [AlO4]5-的 联结 均 很牢固,
故 H并不低 (5～ 6),仅 沸石族 矿物
因 含 H2O,H降至 3.5～ 5。
⑤ 层状结构 者, 因 层间 的 联结力
（ 分子键 或 弱离子键 ） 较弱, 故 H
很低, 近于指甲, 最低 者 (滑石, 高岭石
等 )仅 1± ； 云母族 矿物 2.5± 。
4） 相对密度,
① 岛状 者 G偏大, 一般在 3.5± 或 ＞ 4。
∵ 大多 结构紧密, 阳离子 多 半径较小,
原子量较大, 如 Zr4+,Ti4+,Fe等 。
② 架状 者 G偏 小, 一般 ＜ 3。
∵ 结构疏松, 空隙大, 主要阳离子
多为 原子量小, 半径大 的 K+,Na+、
Ca2+等 。
③ 链状, 层状 或 环状 者,G约 3～ 3.5。
（五） 成因产状
内生, 外生, 变质作用 均可形成,
大部分 不含水 的 硅酸盐 矿物主要
形成于 较高 的 温度, 压力 条件下 ；
含水 （ OH-,H2O） 者 形成 的 温度,
压力 较 低, 甚至在 地表 条件下也能
大量形成 。
（六） 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 1∶ 3
双链结构硅氧骨干 1∶ 2.75
层状结构
硅酸盐 层状硅氧骨干 1∶ 2.5
架状结构
硅酸盐 架状硅氧骨干 [(AlxSin-x)O2n]
x- 1∶ 2
?n4n104 ]OSi[
?6nn114 ]O[Si
?4nn62 ]O[Si
二, 分述
（ 一 ） 岛状结构硅酸盐亚类
包括, 具 单四面体 [SiO4]结构,
双四面体 [Si2O7]结构的矿物 。
1,晶体化学特点
络阴离子, 主要为 [SiO4]4-,[Si2O7]6-
阳离子, 主要是 电价高 的 Al3+,Fe3+、
Cr3+,Mn3+,Ti4+,Zr4+,Hf4+,TR3+等,
或 电价不高 但 半径较小, CN较低 的
二价 阳离子, 如,Mg2+,Fe2+,Ca2+、
Mn2+等 。
有时有 附加阴离子 O2-,(OH)-,F-,Cl-。
孤立 [SiO4]4-三向等长, 可 交错排列 ；
其间藉其他 阳离子 以联系 。 [SiO4]4-
一般不被或很少被 [AlO4]5-替代 。
岛状结构 的 紧密度 居 硅酸盐 之首,
络阴离子 及 阳离子 的 电价高 （ 或
电价 虽 不高, 但 CN低 ）, 结合力强 。
硅氧骨干内部 以 共价键 为主,
硅氧骨干 与 阳离子间 以 离子键 为主 。
2,形态, 物理性质
一般 晶形完好 。 具 孤立 [SiO4]4-者
呈 等轴粒状 或 短柱状 ； 具 [Si2O7]6-者
多呈 柱状 。
多呈 无色 或 浅色, 若含 Fe2+,Fe3+、
Mn2+,Cr3+,则常呈 绿, 褐, 红 等色 。
透明 — 半透明, 玻璃 或 金刚光泽,
硬度高 (6～ 8),G较大, 折射率很高 。
3,主要矿物
锆石 （ zircon）, Zr[SiO4]
晶体结构,
四方晶系, 对称型 4/mmm。
结构中 孤立 的 [SiO4]4-络阴离子 之间
藉 八次配位 的 [ZrO8]变形配位立方体
而相互联系 。
鉴定特征,
晶体 常呈 柱状, 并具 标型性,
碱性岩 中者, 锥面 发育, 柱面不发育,
晶体 呈 双锥状 或 短柱状 ； 酸性岩 中者,
柱面锥面 皆发育, 晶体 呈 柱状 。
通常呈 黄 ～ 红棕色, 金刚 ～ 玻璃光泽,
断口油脂光泽 。 柱面不完全解理 ；
H7.5～ 8。 G 4.4 ～ 4.8。
成因产状,
为 岩浆作用晚期 的产物, 主要产于
霞石正长岩 及其 伟晶岩 中, 与 长石,
霞石, 磷灰石 及含 TR,Th,U,Nb,Ta
的矿物共生 ；
可作为 副矿物 出现于 各类岩浆岩 中 ；
常可形成 漂砂矿床 ；
常作为 碎屑物质 见于 碎屑岩 及 变质岩 中 。
用途,
提取 Zr,Hf的 主要矿物原料 ；
色美 而 透明无瑕 者可作 宝石 ；
锆石 的 形态, 颜色, Zr/Hf等
具 标型性, 据以 对比岩体 或 地层 ；
利用 锆石 以研究 沉积物 中 碎屑
物质的来源 。
橄榄石族
化学通式, X2[SiO4]
X——Mg2+,Fe2+,Mn2+等 。
通常所称之 橄榄石 橄榄石 （ olivine）,
(Mg,Fe)2[SiO4]
晶体结构,
斜方晶系, 对称型 mmm 。
孤立 [SiO4]4-由 Mg2+,Fe2+联结 。
O2-∥ （ 100）近似六方最紧密堆积,
X2+充填 八面体空隙 。 结构中 各方向
的 键力近似 。
鉴定特征 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。
成因产状,
形成与 深部岩浆作用 有关,
是 超基性岩 及 基性岩 的 主要造岩矿物 。
是 地幔岩 和 石陨石 的 主要矿物之一 。
也有 接触变质 和 区域变质成因 。
用途,
富 Mg的 橄榄石 可作 镁质耐火材料 ；
颗粒粗大 (＞ 8mm)而 透明 者可作 宝石 。
石榴子石族
化学通式, X3Y2[SiO4]3
X2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+,Ca2+等
Y3+,Al3+,Fe3+,Cr3+等
铝系, (Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3
钙系, Ca3(Al,Fe,Cr)2[SiO4]3
晶体结构 晶体结构,
等轴晶系, 对称型 m3m 。
结构中 孤立 [SiO4]4-由 X2+Ⅷ 和 Y3+Ⅵ
联结, 形成 畸变配位立方体 和 配位
八面体 。 结构很紧密, 各方向的 键力
很少有差异 。
鉴定特征 鉴定特征,
常呈 {110},{211}或二者之 聚形 。
通常 富 Ca岩石 (如 矽卡岩 ) 中, 多形成
钙系石榴子石, 以 {110}为主, 次为 {211}；
而在 富 Al岩石 (尤其是 花岗伟晶岩 )中,
多形成 铝系石榴子石, 往往呈 {211}。
常呈 深红, 红褐 — 褐黑色, 玻璃
光泽, 断口油脂光泽 。 无解理,
H 6.5～ 7.5,性脆 。
成因产状,
主要为 变质作用产物 。
Ca系,主要为 钙铁榴石 或 钙铝榴石,
接触交代成因,产于 矽卡岩 中。
Al系,主要是 铁铝榴石, 区域变质
成因, 普遍见于各种 片岩及片麻岩 中 。
用途,
作 研磨材料, 钟表钻头 。
色美, 粒大 （ ＞ 8mm,绿色 者
＞ 3mm）, 透明 而 无杂质 者可作
宝石原料 ； 最有意义 的是 镁铝榴石,
可用于 指导 找金刚石 。
Al2SiO5同质三像变体 同质三像变体
蓝晶石 AlⅥ 2[SiO4]O
红柱石 AlⅥ AlV[SiO4]O
矽线石 AlⅥ [AlⅣ SiO5]
蓝晶石 蓝晶石 （ kyanite）,AlⅥ 2[SiO4]O
鉴定特征,
∥ c轴 的 扁平柱状 或 板条状 。
常呈 浅蓝色, 也有 蓝绿色, 灰白色,
{100}一组 完全解理, 解理面 上 珍珠
光泽 。 H明显异向性 。
红柱石 （ andalusite）, AlⅥ AlV[SiO4]O
鉴定特征,
柱状晶体, 横断面近正方形 。 有时
含 定向排列 的 碳质包裹体, 横断面 呈
黑十字形 （ 空晶石 ） 。 集合体 常呈
平行状 或 放射状 （ 菊花石 ） 。
常呈 灰白色, 新鲜面 呈 肉红色 。
∥ {110} 中等解理 （ 90?48′） 。
H6.5～ 7.5 。
矽线石 （ sillimanite）, AlⅥ [AlⅣ SiO5]
鉴定特征,
长针状 或 针状晶形, 常呈 纤维状
或 放射状集合体 。
白, 灰 或 浅褐, 浅绿色 。 {010}
完全解理 。 H6.5～ 7.5 。
黄玉 黄玉 （ topaz）,Al2[SiO4](F,OH)2
斜方晶系, 对称型 mmm 。
鉴定特征,
斜方柱状 晶形, 横断面 呈 菱形,
柱面 常有 纵纹 。
酒黄色 或 无色透明, 玻璃光泽 。
{001}一组 完全解理 ； H 8。
成因产状,
典型 气成热液 矿物 。 主要见于
花岗伟晶岩, 云英岩, 高温气成
热液脉 中 。
用途,
可作 研磨材料, 精密仪表轴承 等 。
可作 宝石 原料 。
榍石 （ sphene）, CaTi[SiO4]O
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
常呈 扁平信封状 或 楔状晶体, 横断面
呈菱形 。
蜜黄 或 褐色, 金刚光泽, 断口松脂
光泽 。 H5～ 5.5 。
成因产状,
中, 酸性岩浆岩 和 碱性岩 中常见 副矿物
之一 。 碱性伟晶岩 中常见 较大晶体 。
绿帘石 绿帘石 （ epidote）：
Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH)
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体大 者呈 b轴延长 的 柱状晶形 和
晶面条纹 。
特征的 黄绿色, 含 Fe多 时呈 绿黑色,
玻璃光泽 。 {001}一组 完全解理 ； H6～ 6.5。
（二） 环状结构硅酸盐亚类
绿柱石 （ beryl）,Be3Al2[Si6O18]
六方晶系, 对称型 6/mmm 。
鉴定特征,
晶体多呈 六方柱状, 柱面 上常有
纵纹 。 富碱金属 者, 呈 短柱状 或
{0001}更发育的 板状 ； 不含碱 者 晶面
条纹 较明显 。
纯者无色透明, 通常 颜色 因所含 杂质
而异,
祖母绿,含 微量 Cr2O3,翠绿色 ；
海蓝宝石,含 FeO,海蓝色, 透明 ；
金绿柱石,含 Fe2O3,Cl,金黄色,
浅柠檬黄色 ；
铯绿柱石, 含 较多 Cs2O,粉红色,
玫瑰红色 。
玻璃光泽 。 H 7.5～ 8； {0001},{ }
不完全解理 。
0110
成因产状,
典型 气成热液 矿物, 主要产于
花岗伟晶岩 中 。
用途,
提取 Be的 主要矿物原料, Be及
其 合金 广泛用于航空, 宇航, 导弹,
原子能工业及机械工业 ； 可作 高档
宝石 原料 。
电气石,
Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4
三方晶系, 对称型 3m
鉴定特征,
柱状 （或 针状 ）晶体, 两端具不同
的 三方单锥 晶面, 柱面 常有 纵纹,
横断面 呈 球面三角形 。
颜色 随 成分 而异：
富含 Fe2+者, 呈 黑色, 称 黑电气石 ；
富含 Li+,Cs+,Mn2+者, 呈 玫瑰红色,
绿色, 浅蓝色, 统称 彩色电气石 ；
富含 Mg2+,常呈 黄色, 褐色 ；
富含 Cr3+,呈 深绿色 。
带色 的电气石, 围绕 c轴 由 中心 向 外
呈 色带 分布, c 轴两端 的 颜色 也 不相同 。
玻璃光泽 。 无解理, 有时可见 {0001}
裂开 ； H7～ 7.5。 具 热电性 和 压电性 。
成因产状,
典型 气成热液 矿物, 主要产于
花岗伟晶岩 及 气成热液矿脉 或其
蚀变围岩 中, 与 白云母, 石英,
黄玉 等共生 ； 也见于 矽 卡岩 中 ； 可
呈 碎屑矿物 出现于 漂砂 及 沉积岩 中 。
用途,
可作 宝石原料 （ 碧玺 ） ；
热电性 及 压电性 良好的 晶体
可用于 无线电工业 。
（三） 链状结构硅酸盐亚类
链状结构硅酸盐 有 单链, 双链
等之别 。
1,晶体化学特点
络阴离子,
[SiO4]四面体共两个或三个角顶 相联
而成的 沿一维方向无限延伸 的 链状硅氧骨干 。
各链平行排列, 链间依硅氧骨干之外
的阳离子而互相联系 。
阳离子, 主要为 K,Na,Ca,Li,Rb、
Mg,Al,Be等 惰性气体型离子 和
Fe,Mn,Ti,Cr等 过渡型离子 。
附加阴离子, OH-,F-,Cl-等 。
[SiO4]中被 少量 [AlO4]所替代,
替代量 一般 ＜ 1/3。 最多 Al∶ Si = 1/2。
2,形态, 物理性质
板状, 柱状, 针状, 纤维状 。
含 惰性气体型阳离子 者一般为
无色 或 浅色, 含 过渡型阳离子 者
为 深彩色 。 玻璃光泽 。 ∥ 链 延伸
方向的 解理发育 。
3,主要矿物
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+。
注,
1） Z为 四次配位, 与 O2-组成 辉石型
单链状络阴离子 。
2） X,Y一般为 六次配位, 占据 较小
的 空隙 。
3） W为 较大 的 阳离子, 占据 较大 的
空隙 。
i） 斜方辉石亚族, 化学组成 较 简单,
基本 无大阳离子, 即 P≈1； Al3+,Fe3+
等 三价阳离子 （ Y） 较少 ； Z仅为 Si4+。
ii） 单斜辉石亚族, 成分 较 复杂, 通常
CNw = 8,配位多面体 为 畸变立方体,
p = 0～ 1； X及 Y均广泛存在 类质同像
替代 ； Z中可有 部分 Si4+为 Al3+置换 。
晶体结构,
每一 [SiO4]4-均以 2个角顶 与
相邻的 [SiO4]4-联结, 形成 沿 c轴 方向
无限延伸 的 单链, 链内 每隔 2个共顶
的 [SiO4]4-即 重复 一次 。 链间 藉 Mg、
Fe,Ca,Al等阳离子相连, 链间 有
大小不同的 2种空隙 （ 小 者为 M1，
大者为 M2） 。
鉴定特征,
常呈 短柱状, 横断面 为 近正方形
的 八边形 。
∥ c 轴 的 二组柱面解理中等～完全,
夹角 87?。 H 5～ 7。 玻璃光泽, 颜色
随 阳离子 的 种类 和 含量 而异, 含 Fe
多 者 色较深 。
普通辉石 （ augite）：
Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al )[(Si,Al)2O6]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
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?。
成因产状,
内生作用 的 产物 。 为 基性, 超基性岩
的主要 造岩矿物, 与 橄榄石, 斜长石
等共生 。 也见于 变质岩 中 。
透辉石 — 钙铁辉石,
CaMg[Si2O6]— CaFe[Si2O6]
透辉石 （ Di） — 钙铁辉石 （ Hed） 完全类质同像系列
透辉石 Di100~75Hed0~25
次透辉石 Di75~50Hed25~50
铁次透辉石 Di50~25Hed50~75
钙铁辉石 Di25~0Hed75~100
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
短柱状晶体, 横断面 呈 正方形
或 八边形 。
Di呈 无色 ～ 浅绿色, 条痕无色 ；
Hed为 深绿 ～ 墨绿色, 氧化后 呈
褐色 或 褐黑色, 条痕浅绿 ～ 深绿 。
玻璃光泽 。 H 5.5～ 6.5； {110}解理
中等 ～ 完全, 夹角 87?。
成因产状,
为 矽卡岩 矿物之一, 与 石榴子石
共生 。
透辉石 也是 基性 和 超基性岩 的
常见矿物 ； 高级区域变质 和 热变质
作用也可形成 。
钙铁辉石 也可见于 热变质 的 含铁
沉积物 中 。
硬玉 （ jadeite）,NaAl [Si2O6]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 极少见, 通常呈 致密块状集合体 。
最常见苹果绿色, 也有 白色, 浅绿
或 浅蓝色 ； 玻璃光泽 。 H6.5～ 7,刺状
断口, 质地坚韧 。
成因产状,
典型的 变质矿物 之一, 主要
产于 碱性变质岩 中 。
用途,
可作 玉石材料 （ 翡翠 ） 。
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+。
注,
1） Z为 四次配位, 与 O2-组成 角闪石型
双链状络阴离子 。
2） W阳离子, 在 斜方角闪石亚族
矿物中 不存在 ； 而在 单斜角闪石亚族
矿物中, 当有 部分 的 Si4+为 Al3+替代时,
则有 W阳离子 。
晶体结构,
双链 ∥ c轴 方向延伸, 链间藉 金属阳离子
相连 。 结构中有 5种 大小不同的 空隙,
M1,M2空隙最小, M3空隙稍大, Y阳离子
占据此 3种 空隙, CNY = 6； M4空隙较 M1、
M2,M3均 大, 为 X阳离子 占据, CNx = 8
（ X为 Ca2+或 Na+）或 6（ X为 Mn2+,Fe2+、
Mg2+,为 畸变 的 配位八面体 ） ； A空隙
最大, 位于 底面相对 的 2个双链之间, 为
W阳离子 占据 。
鉴定特征,
长柱状, 横断面 为 近菱形 的 六边形,
集合体 呈 针状, 纤维状 。
∥ c轴 的 二组完全解理, 夹角 为 56?，
解理等级略高于辉石 。 H5～ 6。 玻璃
光泽, 颜色 随 阳离子 的 种类 和 含量,
尤其因 Fe的含量 而异 。
普通角闪石 （ hornblende）：
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?。
成因产状,
为各种 中酸性岩浆岩 （如 闪长岩,
正长岩, 花岗岩 ） 的 主要造岩矿物 之一 ；
也是 角闪岩相区域变质岩 （如
角闪岩, 角闪片岩, 角闪片麻岩 ）的
主要 组成矿物 之一 ；
辉长岩 中也可见到 。
透闪石 （ tremolite） —阳起石
（ actinolite）：
Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2—
Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
透闪石 可 含少量 Fe,当 FeO含量
在 6～ 13%时, 称 阳起石 。
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 常呈 长柱状 或 针状, 集合体 成
细长柱状, 针状, 放射状, 纤维状, 或
粒状, 块状 。
透闪石 常呈 白色 或 灰白色 ； 阳起石 为
浅绿色 —墨绿色, 因 Fe含量 之多少而异 。
玻璃光泽, 纤维状 者具 丝绢光泽 。 H5～ 6；
柱面解理 {110}中等 ～ 完全, 夹角 56?和 124?。
注,
透闪石石棉, 纤维状透闪石集合体 。
阳起石石棉, 纤维状阳起石集合体 。
软玉, 致密坚韧 并具 刺状断口 的
透闪石 —阳起石隐晶质块体 。
用途,
石棉 可作工业用的 绝热, 绝缘
材料 ；
软玉 作 装饰 和 雕刻材料 。
（四） 层状结构硅酸盐亚类
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 （ 一般 ＜ 2?m） 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 。
1,晶体化学特点
本亚类矿物的 络阴离子 为 [Si4O10]4-，
与其相配位的 阳离子 有 Mg2+,Fe2+、
Al3+,Fe3+,Li+,Cr3+等 。 矿物普遍
含 结构水, 有的还具 层间水 。
四面体片 ( T ),
每个 [SiO4]4-均以 3个角顶 分别
与相邻的 3个 [SiO4]4-相联结而成的
二维延展 的 网层, 最常见 六边形网 。
八面体片 ( O ),
四面体片 中 六边形网 要求 Mg2+、
Fe2+,Al3+,Fe3+,Li+,Cr3+等阳离子
与之相适应, CN = 6,与 O和 OH
形成 配位八面体, 并彼此 共棱 相连
构成 八面体片 。
结构单元层,
由 八面体片 和 硅氧四面体片
通过 共用活性氧 相互连结而组成 。
结构单元层彼此堆垛相连 构成矿物
的 晶体结构, 是 层状硅酸盐 矿物中的
最小重复单位 。
层间域, 结构单元层之间 的 区域 。
结构单元层 的 基本类型,
1） 1∶ 1型 （ TO型 ）：
由 1个四面体片 （ T）和 1个八面体片
（ O）组成 。
2） 2∶ 1型 （ TOT型 ）：
由 2个四面体片 （ T） 夹 1个八面体片
（ O）组成 。 即 夹心饼干式 。
在 八面体片 与 四面体片相匹配 中,
对应于四面体片 中的一个 六方环
范围内有 3个共棱八面体, 其 公共
角顶 位置正好是位于 六方环中心
的 附加阴离子 (OH)-之所在 。
1） 三八面体型结构,
在 1∶ 1型 或 2∶ 1型结构单元层 中,
基于 电价平衡 的要求, 若 每个八面体
位置 均为 二价阳离子 （如 Mg2+、
Fe2+等）所占据 。
2） 二八面体型结构,
若仅有 2/3的 八面体位置 为 三价
阳离子 (如 Al,Fe3+等 )占据, 电价
即可达 平衡, 其余 1/3的 八面体位置
则 空位 。
层状结构硅酸盐 矿物结构 的 4种类型,
1） 高岭石型,
高岭石 （ Al4[Si4O10](OH)8）
属 1∶ 1型 的 二八面体型结构 ；
蛇纹石 （ Mg6[Si4O10](OH)8）
属 1∶ 1型 的 三八面体型结构 。
2） 叶蜡石型,
叶蜡石 （ Al2[Si4O10](OH)2）
属 2∶ 1型 的 二八面体型结构 ；
滑石 （ Mg3[Si4O10](OH)2）
属 2∶ 1型 的 三八面体型结构 。
3） 云母型,
云母 的结构是典型的 2∶ 1型, 与
滑石, 叶蜡石 相似, 只是在 四面体片 中
有 部分 的 Si4+被 Al3+所替代, 在 结构
单元层间 出现 K+以 平衡层电荷 。 主要
根据 八面体片 中的 金属阳离子 的 占位
情况, 种别 和 含量 分为 三八面体型
和 二八面体型 。
4） 绿泥石型,
绿泥石 的结构为 2∶ 1∶ 1型,
相当于 2∶ 1型结构单元层 （ 滑石层 ）
与 [Mg(OH)6]八面体层 （ 水镁石层 ）
交替排列 而成 。 其 滑石层 中因 R3+→Si 4+
而引起的 负层电荷, 与 水镁石层 中因
R3+→R 2+所致的 过剩正电荷 彼此 中和 。
2,形态, 物理性质
取决于其 特殊 的 层状结构 。
多呈 单斜晶系 的 假六方片状, 板状
或 短柱状 。
一般具一组 极完全 的 {001}底面解理,
解理面 上 珍珠光泽 ； 薄片 具 弹性 或 挠性,
少数具 脆性 ； H小 ； G不高 。 粘土矿物 具
可塑性 。
3,成因产状
各种地质作用 中均可形成, 但以
表生条件 最为有利且较稳定 。 许多
非层状结构 的 硅酸盐 矿物 风化蚀变
的最终的 稳定产物 即 层状结构硅酸盐 。
4,鉴定研究方法
颗粒较粗 者, 一般据其特有的
形态, 颜色, H低, 完全 的 底面解理
等易辨别 。
1） 电子显微镜观察
2） 热分析,测定各种 水 在 不同温度 下
的 反应 。
3） x射线粉晶衍射分析, 确定 面网间距
d值 。
4） 红外光谱分析
5） 染色分析
6） 折射率 的 测定
7） 离子交换性能 的 测定
5,主要矿物
滑石, Mg3[Si4O10](OH)2
晶体结构,
单斜晶系, 对称型 2/m 。
2∶ 1型 的 三八面体型结构 。
结构单元层内电荷平衡, 层间无
阳离子, 为微弱的 分子键 。
鉴定特征,
晶体微细, 很少见 。 通常呈
致密块状, 鳞片状, 放射状集合体 。
带 浅黄, 浅红, 浅绿 等的 白色,
玻璃光泽, H 1,{001}解理完全,
薄片 具 挠性, 有 滑感 。
绝缘, 耐热 及 抗酸性能良好 。
成因产状,
典型的 热液蚀变 的矿物,
为 富 Mg的 超基性岩 或 白云岩
经 热液蚀变 而成 ；
区域变质作用 也可形成 。
用途,
作为 填料 用于 造纸, 橡胶, 涂料,
塑料, 化工 等部门 ；
块滑石, 滑石粉 可用作 陶瓷原料 ；
块滑石瓷 具良好的 介电性能 和
机械强度, 作 高频电瓷绝缘材料 ；
块滑石 可作 工艺美术品 的 雕刻石料 ；
可用作 润滑剂, 镁质矿物肥料 等 。
叶蜡石, Al2[Si4O10](OH)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体罕见, 常呈 片状, 鳞片状,
放射状 或 致密块状集合体 。
白色, 浅绿, 浅黄, 淡灰色, 玻璃
光泽 。 致密块体 呈 油脂光泽 。 H1～ 2。
解理 {001}完全, 解理面 上 珍珠光泽 。
叶片柔软 具 挠性, 具 滑腻感 。
叶蜡石 与 滑石 的 鉴别方法,
1） 酸度法试验,在 素瓷板 滴 一滴水,
以矿物碎块 轻磨 约 0.5分钟 获得 乳浊状
的 水溶液, 用 石蕊试纸 定性地检验其
酸碱性, 叶蜡石 呈 酸性, PH≈6,滑石
呈 碱性, PH≈9。
2） 硝酸钴法, 叶蜡石灼烧 后与 硝酸钴
作用变为 蓝色 ； 而 滑石 则呈 玫瑰红 。
成因产状,
多系由 富 Al的岩石（主要是 中酸性
喷出岩, 凝灰岩 或 酸性结晶片岩 ）
经 热液作用变质 而成 ；
低温热液含金石英脉 中也可出现 。
我国主要 分布 在 东南沿海一带,
尤其是 福建寿山 和 浙江青田 县等地
叶蜡石, 弛名中外, 系 白垩纪 的
流纹岩 和 流纹凝灰岩 经 热液蚀变
形成的, 分别称为, 寿山石, 和
,青田石, 。
用途,
作为 填料 或 载体 用于 造纸, 橡胶, 油漆,
日用化工, 农药 等部门 ；
与高岭石 一同用作 陶瓷原料 ；
与耐火粘土混合 制成 耐火砖, 用于
钢铁 及 铸造工业 ；
航天工业 上用作 发动机喷管 的 密封材料 ；
合成金刚石 工艺中用作 制造模具 ；
彩瑰丽, 石质脂润 者主要用于 雕刻
工艺品 和 印章 。 在我国俗称, 图章石, 。
云母 （ mica） 族
化学通式, XY2～ 3[Z4O10](OH,F)2
XⅫ, 主要为 K+,次为 Na+,有时
有 Ca2+,Rb+,Cs+等 。
YⅧ, 主要为 Mg,Al,Fe,Li，
少量 V3+,Cr3+,Zn2+,Mn2+,Ti4+等 。
ZⅣ, 主要是 Si 和 Al, 一般
Si∶ Al = 3∶ 1； 少数有 Fe3+。
晶体结构,
典型的 2∶ 1型结构, 与 滑石, 叶蜡石
相似, 仅 四面体片 中有部分的 Si4+为 Al3+
所替代, 在 结构单元层之间 有 K+,以 平衡
层电荷 。
K+位于相邻的两 结构单元层之间, 居
六方环 之 中轴线 上, 与上下各 6个 O2-均
能接触, 其 CN = 12。
白云母, 钠云母 属 二八面体型 ；
黑云母, 金云母, 锂云母 等属 三八面体型 。
也有少数为 过渡类型 。
云母族 矿物已知 多型 有 20种 左右,
自然界主要为 1M,2M1,2M2,3T型,
其中 二八面体型 中以 2M1型 最多, 三八
面体型 中以 1M型 最多 。
形态 与 物理性质,
结构特征 决定了其 ∥ {001}的 片状 形态 。
结构单元层间无水分子, 以 离子键
联结, 强度相对较大, 故 云母 的 硬度
稍高 （ H2～ 3） 。
云母片 受 应力作用 时, 与 K+配位的
12个 O2-所形成的 配位多面体, 可作
适当的 弹性形变, 应力释放后能自行
复原, 故 云母 具显著的 弹性 。
层间 虽以 K+相连, 但较 结构单元层 内
任何其他方向的 结合力 均 弱 得多, 故
呈 {001}极完全解理, 解理面珍珠光泽 。
白云母 （ muscovite）：
KAl2[AlSi3O10](OH)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 呈 假六方板状, 短柱状 或 片状 。
绢云母 （ sercite）, 细小鳞片状集合体
而呈 丝绢光泽 者 。
白云母 一般 无色透明, 含 杂质 者微具
浅黄, 浅绿 等色, 玻璃光泽, 解理面 上
珍珠光泽 。 H2.5～ 3,{001}极完全解理,
薄片 具 弹性 。 绝缘性, 隔热性 及 抗酸,
抗碱, 抗压性强 。
成因产状,
各种地质作用 均可形成, 常产于 中酸性
岩浆岩 及其 伟晶岩, 片岩, 片麻岩 中 。 具
工业价值的 白云母 主要产于 花岗伟晶岩 中,
常与 石英, 长石 及 稀土, 稀有, 放射性
等 矿物 共生 。
用途,
作 绝缘材料 广泛用于 电器工业 ；
云母粉 作建筑材料, 造纸, 颜料,
涂料, 油漆, 塑料, 橡胶等的 填充剂 。
用于制 云母陶瓷, 云母纸 。
黑云母 （ biotite）：
K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 呈 假六方板状, 短柱状,
通常为 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 。
成因产状,
主要是 中, 酸性 和 碱性岩浆岩 及
伟晶岩, 区域变质岩 （ 片麻岩, 片岩 ）
的重要 造岩矿物 之一 。
黑云母 经 热液作用蚀变 为 绿泥石,
白云母 和 绢云母 等其它矿物 。
用途,
鳞片状黑云母 常用作 建筑材料
充填物 （ 如 云母沥青毡 ）。
高岭石 （ kaolinite）：
Al4[Si4O10](OH)8
三斜晶系, 对称型 1 。
鉴定特征,
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 。 致密块体土状光泽,
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 作用呈 蓝色 。
高岭石 是 分布最广 的 粘土矿物,
工艺性能 有, 强可塑性 和 烧结性,
较高 的 耐火度 (一般可＞ 1750℃ )、
良好 的 电绝缘性, 以及 较强 的 化学
稳定性 。
成因产状,
主要是 富 Al 硅酸盐 （如 长石,
似长石 等）的 岩浆岩 和 变质岩, 在
碱性条件, 经 风化作用 或 低温热液
蚀变 而成 。
我国盛产优质高岭石, 著名产地 有
江西景德镇, 江苏苏州 的 羊山, 河北
唐山, 福建福清, 湖南醴陵 等地 。
用途,
作为 耐火材料 的 最主要矿物原料,
广泛应用于 陶瓷, 电瓷, 冶金, 玻璃,
水泥, 化工 等工业 。
作为 配料 (填充剂, 吸附剂, 涂料 )、
漂白剂 用于 造纸, 橡胶, 油漆, 颜料,
纺织, 化工, 建筑 等工业 ；
作为 合成 4A型沸石 的主要 矿物原料 ；
可作为 提取 Al的 新来源 。
蛇纹石 （ serpentine）：
Mg6[Si4O10](OH)8
单斜晶系, 对称型 m或 2/m 。
鉴定特征,
一般呈 显微叶片状, 显微鳞片状,
致密块状 或 凝胶状隐晶质集合体 。
呈 纤维状 的 纤蛇纹石 称 蛇纹石石棉
或 温石棉 （ chrysotile asbestos） 。
深绿, 黑绿, 黄绿色, 也有呈
白色, 灰色, 浅黄, 蓝绿色, 常有 青,
绿色斑纹 似 蛇皮状 。 常见的 块状
呈 油脂 或 蜡状光泽, 纤维状 者呈
丝绢光泽 。 H 2.5～ 3.5。
蛇纹石石棉 的 抗拉强度高, 热稳定性好,
热导率低, 耐碱性强 但 耐酸性差 。
成因产状,
主要由 富 Mg的 超基性岩, 基性岩
及 白云岩 等经 热液蚀变 而形成 。
用途,
蛇纹石石棉 主要用作 隔热, 保温,
防火, 耐热, 防腐材料 。
绿泥石 （ chlorite） 族
化学通式, Ym[Z4O10](OH)8
YVI, 主要为 Mg,Fe2+,Fe3+,Al；
少量的 Mn,Cr,Ni,Ti,Li等 ；
ZIV, 主要为 Si,Al；
少量 Ti,Cr,Fe3+；
m = 5 ～ 6
注,
1） 类质同像替代广泛, 成分复杂,
矿物种属多 。
2） 本族 矿物种 的 物理性质极相似,
肉眼很难区分, 通常 统称 为 绿泥石 。
晶体结构,
由 滑石层 和 水镁石层相间排列 而成
2, 1, 1型结构 。 滑石层 中因 R3+→Si 4+而
有 负层电荷, 与 水镁石层 中因 R3+→R 2+
所致的 过剩正电荷 彼此中和 。 水镁石层
对其上, 下 结构单元层 的 联系力 比 滑石 中
的 强, 但 较云母弱, 故 薄片 具 挠性, 比
滑石硬度大 且 较难剥开 。
最稳定最常见 的 多型 属 单斜晶系, 对称型 2。
鉴定特征,
晶体 呈 假六方板状, 常呈 鳞片状集合体,
也见 鲕状, 致密块状集合体 。
颜色 因 成分 而异,富 Mg者 浅蓝绿色 ；
含 Fe高 者 深绿 ～ 黑绿色 ； 含 Mn者 橙红 ～
浅褐色 ； 含 Cr者 浅紫 ～ 玫瑰色 。 通常呈
灰绿 ～ 蓝绿色 。 玻璃光泽, 解理面 上 珍珠
光泽 。 {001}完全解理, 薄片 具 挠性 。 H
2～ 3。
成因产状,
为 辉石, 角闪石 或 黑云母 等
富 Mg,Fe的矿物经 低温热液蚀变
的 产物 ； 也可是 富 Mg,Fe的 基性岩浆岩
及 粘土质 的原岩经 低级区域变质 作用
形成 ； 鲕绿泥石 主要产于 沉积岩 中 。
蒙脱石 （ 微晶高岭石 或 胶岭石 ）,
Mx(H2O)n(Al2-xMgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2
鉴定特征,
通常呈 块状 或 土状集合体 。 电子显微镜 下
呈 细小鳞片状, 茸毛状 或 毛毡状 。
白色 或 灰白色, 含 杂质 而染成 黄, 粉红, 蓝
或 绿 等色 ； 土状者 光泽暗淡 。 H1～ 2。 加水 后
膨胀 并 分散 为 糊状 ； 受热脱水 后 收缩 。
具 很强 的 阳离子交换能力 和 吸附性, 层间
可有被吸附的 有机分子, 故可作 漂白剂 。
注意,
较精确的鉴定藉助于
X-射线粉晶衍射数据, 差热分析,
阳离子交换性能, 电镜 下的 形态
特征 及 红外光谱 资料等 。
成因产状,
主要由 基性火山岩 特别是 基性
火山凝灰岩 和 火山灰 在 碱性环境 下
经 风化 或 蚀变 而成, 是 膨润土 的主要
粘土矿物成分 。
我国 膨润土 的 产地 很多, 如 辽宁,
黑龙江, 吉林, 河北, 河南, 浙江 等 。
我国具有工业价值的 蒙脱石矿床 多产于
中生代火山岩系 中 。
用途,
因 吸附性 而用于 食油精制, 脱色除毒,
石油净化, 核废料处理 和 污水处理 。
利用 阳离子交换性能 制成 蒙脱石有机
复合体, 广泛用于 高温润脂, 橡胶, 塑料,
油漆 等工业 ； 用作 陶瓷, 染料, 造纸, 肥皂,
洗衣粉, 涂料, 饲料填加剂 等的 填料 。
注意,
钠质蒙脱石 的许多 性能 均 优 于
钙质蒙脱石, 故常利用 阳离子 的 交换
性能 而将 钙质蒙脱石改型处理 为 钠质
蒙脱石 。
蛭石 （ vermiculite）：
(Mg,Ca)0.5(H2O)n(Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2
晶体结构,
单斜晶系, 对称型 m 。
属 2, 1 型结构 。 层间水分子 以 氢键 与
结构单元层底面桥氧 相联, 水分子层内
彼此以 氢键 相互 联结 。 部分水分子 围绕
层间阳离子 成 配位八面体, 形成 水合络
阳离子 ； 其余呈 游离状态 。
鉴定特征,
常呈 黑云母, 金云母 等的 片状 或
鳞片状晶形 的 假像 。
褐黄 ～ 褐色, 有时带 绿色 。 珍珠光泽
较 云母弱 。 {001}完全解理, 薄片 具 挠性
或 微具弹性 。 H1～ 1.5。 灼热 时 体积膨胀
( 因 层间水分子气化 所产生的 蒸汽压 使
结构层 迅速 沿 c 轴 方向被 撑开 )并 弯曲
似 水蛭状, 呈 银灰 或 古铜色, 比重迅速
下降, 可飘浮于水面上 。
注意,
呈 土状 的 粘土粒级 的 蛭石,
需藉助 X射线粉晶衍射, 差热分析,
阳离子交换性能 。
成因产状,
主要由 金云母 或 黑云母 等
经 低温热液蚀变 或 风化作用 而成 ；
也可由 基性岩, 超基性岩 受 酸性
岩浆作用 而 变质 形成 。
用途,
利用良好的 阳离子交换性能 和
吸附性 而用于 土壤改良, 肥料, 杀虫剂,
除草剂, 废水处理 和 放射性废料处理,
用作 饲料添加剂, 香料油 的 载体,
摩擦材料 的 填料 等 。
灼热 的 蛭石 具 良好 的 隔音, 隔热
（ 其 绝缘性能远胜于 石棉 ）, 绝缘,
化学性质稳定 等 性能, 而作为 轻质,
保温, 隔热, 隔音, 防火 等 材料 用于
建筑, 造纸, 涂料 等各行业 。
（五） 架状结构硅酸盐亚类
1,晶体结构特点
架状结构硅酸盐 矿物的 结构特征 是
每个 [SiO4]的所有 四个角顶 均与毗邻的
[SiO4]共用, 形成类似 石英 的 Si-O架状
结构 。 [SiO4]中必有部分 Si4+ 为 Al3+（
有时为 Be2+,B3+等）替代, 出现多余的
负电荷, 进一步与其他 阳离子 结合成
铝硅酸盐 。
架状络阴离子, [AlxSin-xO2n]x-
Si:O = 1:2
阳离子, 电价低, 半径 大, CN高 。
主要为 K+,Na+,Ca2+,Ba2+等, 有时
有 Rb+,Cs+,(NH4)+等 。 充填于骨干之间
的 巨大空隙 和 孔道 中 。
附加阴离子, F-,Cl-,(OH)-,S2-、
[SO4]2-,[CO3]2-等 。
有时, 空隙 和 孔道 中尚有 H2O(沸石水 )。
注意,
1） [AlO4]不稳定, 相互间 不能共角顶
直接相连, 其间必须有 [SiO4]隔开 。 故
Si被 Al替代的量 不超过总数的 1/2,通常
为 1/4或 1/3。 四面体 间 联结力很强 。
2） 类质同像替代 不受 半径大小 的
限制, 可出现 2Na+→Ca 2+。
2,形态 和 物理性质
形态 取决于 结构特征, 可呈 粒状,
片状 或 柱状 等 。
通常为 浅色透明, 多呈 玻璃光泽,
含 杂质 时可染成 深色 。 个别 矿物 解理
很发育, 解理面 上 珍珠光泽 。 硬度较高
(绝大多数 不含水矿物 H＞ 5； 含水者稍低 )。
比重较低 (一般 ＜ 3； 含水者更低, 有的
仅 2± ),个别含 Ba,Sr或 Fe,Zn者例外 。
注,
1） 若结构中 四面体 间的 联结力各方向
近似, 往往表现为 三向等长 的 粒状,
解理性差 。 如 白榴石 。
2） 若某一或两个方向上的 联结力较弱,
则呈 柱状, 针状 或 片状, 板状, 具 两组
或 一组较好 的 解理 。 例如, 长石族 矿物
[SiO4]连成 曲轴状, 常呈 柱状 或 板状, 具
{001},{010}两组完全解理 ； 片沸石晶体
呈 扁平状, 具 {010}完全解理 。
3,成因产状
除 沸石 外, 几乎均形成于 高温条件 下,
其中绝大多数皆为 岩浆作用 的产物,
长石族矿物 可产于各类 岩浆岩 和某些
变质岩 中 ；
霞石族, 白榴石族 和 方钠石族无水矿物
主要见于 碱性岩浆岩 中 ；
方柱石族矿物 形成于 变质条件 下 ；
沸石族矿物 为 低温热液 及 表生作用 的
产物 。
4,主要矿物
长石 （ feldspar） 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[Al2Si2O8]之 三成分系 中。
Na[AlSi3O8]（ 钠长石, Ab） —
Ca[Al2Si2O8]（ 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
（称 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 。
钾长石 和 钙长石 即使在 高温 时也 几乎
不形成类质同像 。
钡长石 (含 Ba[Al2Si2O8]＞ 90%)(Cn)
在自然界 很少见, 通常认为是与 钾长石
构成 有限 的 类质同像 （称 钾钡长石 或
钡冰长石系列 ） 。
晶体结构 晶体结构,
[TO4]以全部 4个角顶 共用沿三维
空间联结成 架状, K+,Na+,Ca2+、
Ba2+等充填骨干中之 大空隙 。
长石 最重要的 结构单元 结构单元 为 [TO4]组成的
四元环, 有 近 ⊥ a轴 的 （ 01） 四元环
和 ⊥ b轴 的 （ 010） 四元环, 由 2对不等效
的 [TO4] ( T1和 T2 ) 组成 。 上述 2种
四元环 间 共角顶 连成 沿 a轴延伸 的
折线状链, 链间共角顶 相联 ； 沿 c轴
则由 （ 010） 四元环共角顶 连成 链 。
2
长石 的 有序 — 无序, 主要指
长石晶体结构 的 [TO4]四面体 中,
T位置 上 Al3+/Si4+的 比值, 分布
和 替代规律 。 有序 — 无序程度
直接影响 晶体 的 对称性 和 轴长 。
长石 有序 — 无序 的 结构状态
以 有序度 和 三斜度 表示 。
有序度, Al,Si在 [TO4]四面体位置 上
替代, 规律分布 的程度 。 取决于 Al3+的
占位率, 有 单斜有序度 和 三斜有序度
之分 。
三斜度, 偏离单斜对称 的 程 度 。
从 单斜对称 向 三斜对称转变 时,
随着 有序化程度增高, 轴角 ?由
90?→90 ?41’,?由 90?→87 ?39’，
表明 三斜有序化过程 ?角 有明显的
偏离 。
形态 形态,
晶体 呈 ∥ a轴 的 柱状 或 厚板状
（ {001}和 {010}发育 ）, 或 ∥ c轴 的
柱状 （ {110}和 {010}发育 ） 。
双晶很发育, 常见 多种类型 的 双晶,
被用作 鉴定长石类别 的 重要依据 。
物理性质,
浅色, 常见 灰白色 或 肉红色 。
玻璃光泽 。 {001}和 {010}完全解理,
夹角等于或近于 90?(单斜晶系 为
90?,三斜晶系 近于 90?)。 H6～ 6.5。
比重较小 （ 2.5～ 2.7） 。
成因产状,
广泛产于各种成因类型 的岩石中,
分布最广, 约占 地壳总重量 的 50%，
在 岩浆岩, 变质岩 (主要为 结晶片岩
和 片麻岩 ),沉积岩 (主要为 碎屑岩
和 泥质岩 )中分别约占 60%,30%,10%。
主要为 变质岩 和 岩浆岩 的重要 造岩矿物 。
在 伟晶岩 中可成 巨大晶体 。
长石 经 风化作用 或 热液蚀变 易转变为
高岭石, 绢云母, 沸石, 方柱石,
黝帘石, 葡萄石, 方解石 等 。
用途,
主要用于 陶瓷, 玻璃原料, 建筑石材 ；
色泽美丽 者可作 装饰品 或 工艺美术
细工石料 及 次等宝玉石 ；
钾钠长石 还可用作 生产钾肥 的 原料 ；
含 Rb,Cs者可用作 提取 Rb,Cs的 原料 。
分类,
长石族
斜长石亚族
碱性长石亚族
钾钡长石亚族
斜长石亚族
由 Ab和 An两个 端元组份 所构成
的 类质同像系列 。
斜长石 （ plagioclase）：
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 6个亚种 。
斜长石 成分 分类
钠长石 (albite),Ab100-90An0-10
奥 (更 )长石 (oligoclase),Ab90-70An10-30
中长石 (andesine),Ab70-50An30-50
拉长石 (labradorite),Ab50-30An50-70
培长石 (bytownite),Ab30-10An70-90
钙长石 (anorthite),Ab10-0An90-100
三斜晶系, 对称型
鉴定特征,
晶体 常呈 ∥ {010}的 板状, 有时 沿 a轴延伸 。
叶钠长石, 呈 叶片状 的 钠长石, 其
叶片 ∥ (010),形成于 高温 条件, 产于
伟晶岩 中 。
肖钠长石, 沿 b轴延伸 的 柱状钠长石,
形成于 低温 条件下 。
1
常见各种双晶, 最常见钠长石律 和
肖钠长石律聚片双晶,其单体均很薄
（以 ?m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 聚片双晶纹 。 此外, 卡斯巴律双
晶 也颇普遍 。
斜长石 在岩石中多呈 板状 或 不规则
粒状, 集合体 呈 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。
成因产状,
为 岩浆岩 和 变质岩 的 主要造岩矿物 之一 。
随着 岩浆岩 由 基性 → 酸性 演化, 斜长石 中
An分子 的 含量 趋于 减小 。 伟晶岩 中一般
仅见 钠长石 或 奥长石 。 变质岩 中的 斜长石,
其 An分子 的含量随 变质作用的加深 而
增高 。
沉积岩 可有 钠长石 作为 自生矿物,
比其他岩石中的纯净得多, 不具条纹结构,
大多具 简单双晶, 一般 无聚片双晶 。
斜长石 经 热液蚀变 或 风化作用
形成 高岭石, 绢云母 等 矿物, 基性
斜长石最易变化, 钠长石最稳定 。
用途,
钠长石 用作 陶瓷器釉药 的 材料,
及 玻璃 和 搪瓷 的 配料 。
具 晕彩 的 拉长石 或 月长石 可作为
宝玉石材料 。 河北宣化 产有 月长石 。
斜长石 可作 建筑材料 。
斜长石 为 岩浆岩分类命名 的 重要
依据 。
钾钠长石亚族
包括所有的 钾长石 和以 Ab分子为主 的
歪长石, 以及 K[AlSi3O8]—Na[AlSi3O8]
固溶体 之 离溶 产物 ——“条纹长石, 。
钠长石 习惯上归属于 斜长石亚族 。
所有的 钾长石 （ 包括 透长石, 正长石,
微斜长石 ）的组成中均含一定数量的
Ab分子 和 ＜ 5～ 10%的 An分子 。
条纹长石 （ perthite）：
K[AlSi3O8]— Na[AlSi3O8]在
＞ 660℃ 时形成 完全类质同像系列,
当 温度 缓慢 降低, 则 钠长石 会 离溶
出来, 呈 薄片状 存在于 钾长石主晶 中,
而构成 两相不均匀 的 条带状嵌晶,
称 条纹长石 。
钾长石 K[AlSi3O8] 之 种属
种属 透长石 正长石 微斜长石
晶系 单斜晶系 三斜晶系
对称型 2/m
形成温度 高温 ———————→ 低温
1
晶体结构,
（ 1） 完全无序结构,
透长石 形成于 高温条件, [TO4]中的
Si,Al作 随机分布 。 由 [TO4]所形成 的
四元环 有 4个四面体, Al在每个 四面体 中
的 占位率 均为 1/4。
（ 2） 部分有序结构,
正长石 的 形成温度稍低, 或者 形成温度
虽 高, 但 形成后冷却速度很慢, 晶格中
的 Al将由 T2→T 1集中, 但 T1(o)与 T1(m)
之间, T2(o)与 T2(m)之间 Al的 占位率 各自
相等 。
若 结晶温度更低, 或虽形成于 高温 下,
但随后有 充分 的 冷却时间, 则 Al即向
四元环 中的 T1(o)位置 上集中, 形成了
三斜晶系 的 微斜长石 。
（ 3） 完全有序结构,
若 Al完全集中 于 T1(o)上, 而
T1(m),T2(o),T2(m)全由 Si占据,
则为 最大微斜长石 。
正长石 和 微斜长石分布最广,
透长石 主要产于 碱性喷出岩 （ 如
粗面岩 ） 中 。
透长石 透长石 （ sanidine）,K[AlSi3O8]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶形完好, 呈 短柱状 或 ∥ {010}
的 厚板状 。 最常见卡斯巴律双晶 。
无色透明 (或呈 淡黄色 等色调 )，
玻璃光泽 。 {001},{010}二组完全
解理互相垂直 ； H6～ 6.5。
成因产状,
主要产于 中酸性 或 碱性 的 喷出岩 中,
粗面岩 中尤为常见 。 也可见于 近地表 的
浅成岩 中及 接触变质带 中 。
正长石 正长石 （ orthoclase）,K[AlSi3O8]
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 常呈 完好 的 短柱状 或 ∥ {010}的
厚板状 。 常见卡斯巴律双晶, 也可见
巴温诺律 或 曼尼巴律双晶 。 集合体 呈
粒状 。
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。
冰长石 （ adularia）,斜方柱 {110}
特别发育 而 平行双面 {010}不发育 的,
无色透明 或 乳白色 的 低温正长石
（常 含 Ba） 。
正长石 与 斜长石 的 肉眼鉴定特征
正长石 K[AlSi3O8] 斜长石 Na1-xCax[(Al1+xSi3-x)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。
成因产状,
为 中, 酸性 及 碱性岩浆岩 的主要 造岩
矿物 之一 ； 也常见于 片麻岩, 混合岩 等
深变质岩 及 长石砂岩 等岩石中 。
冰长石 产于 低温热液矿床 中, 也可
形成于 沉积岩 的自生作用过程中 。
正长石 经 热液蚀变 或 风化作用, 易变为
高岭石, 其次是 绢云母, 有时也可变为
沸石族矿物 。
用途,
较 斜长石 更为广泛 。
主要用作 绝缘电瓷 和 陶瓷釉药 的
材料, 以及 玻璃 和 搪瓷 的 配料 ；
可作为制造 钾肥 的 材料 。
微斜长石 （ microcline）,K[AlSi3O8]
三斜晶系, 对称型 。
鉴定特征,
晶体呈 ∥ a轴 的 短柱状 。 常具由
钠长石律 和 肖钠长石律两组聚片双晶
相交而成的 格子双晶 。 通常呈 块状
和 粒状集合体 。
微斜长石 在 伟晶岩 中常与 石英
构成 文象结构 文象结构 。
1
常呈 肉红色, 有时呈 浅黄 或
灰白色, 富含 Rb,Cs（可达 4%）
的 绿色异种 称 天河石 （ amazonite） 。
玻璃光泽 。 {001}和 {010}解理完全,
夹角 89?40’。 H6～ 6.5。
成因产状,
形成温度 较 正长石 为 低 。
为 伟晶岩, 长英岩, 及 中酸性 和 碱性
岩浆岩 的 主要造岩矿物 之一 ；
热液蚀变 过程中的 钾长石化, 多为
微斜长石, 常见于 高温石英脉 的 两侧 ；
浅变质带 中以 微斜长石 居多 ；
沉积岩 里 自生作用过程 中也可形成
微斜长石 。
用途, 同 正长石 。
天河石 大量产出时可作为 提取
Rb,Cs的 原料 ； 色泽美丽 者可作
玉雕材料 或 装饰石料 。
似长石 （ feldspathoids）
似长石 （ 副长石 ）,
组分类似长石, 但 Si, Al＜ 3, 1
(碱性长石 中为 3:1)的 无水架状结构
硅酸盐 矿物 。
包括,
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
2648
433824
22-1, 543648-7
2648
62
4443
S][ B e S i OMn
) h e l v i n e (
)SO,COOH,F,( C l,]OS i ) S i[ A l ( A l,C a )( N a,
s c a p o l i t e )
O5H-1 C l ),SO,( C O][ A l S i OC a )( N a,
)c a n c r i n i t e
Cl][ A l S i ONa
s o d a l i t e )
OK [ A l S i
l e u c i t e )
]N a [ A l S i O ]K [ A l S i ONa
n e p h e l i n e )
]
：
：（
：（
：（
：（
或
：（
日光榴石
方柱石
钙霞石
方钠石
白榴石
霞石
沸石 （ zeolite） 族
沸石族矿物 为 含水 的 碱金属 或
碱土金属 的 架状结构铝硅酸盐 矿物 。
受热 时, 结构中的 水急速气化 排出,
状似 沸腾, 故名 。
化学通式, Am[XpO2p]·nH2O
A,主要为 Ca2+,Na+,K+,少量的
Ba2+,Sr2+,Mg2+等 。
X：主要为 Si,Al,Si:Al≈5:1~1:1。
部分的 Al3+可被 Fe3+所替代 ； 极罕见有
Be2+替代部分的 Al3+及少量的 P5+替代 Si4+。
m的高低反映了结构中 空隙体积 与
整个 结构体积 间的 关系 。
晶体结构,
[SiO4]和 [AlO4]共用 4个角顶 沿三维
空间联结成 架状骨干, 其 宽大 的 空洞
彼此连通成 孔道, 为 Ca2+,Na+,K+等
阳离子 及 水分子 ——沸石水 所占据 。
孔道 与 外界相通, 沸石水 可 自由出入,
其 含量 随 外界环境 的改变而改变, 但
不破坏晶体结构 。
特征,
形态 多呈 纤维状, 束状 或 柱状, 也
可呈 板状 及 菱面体, 八面体, 立方体 等
近三向等长 的 粒状 。
一般 为 无色, 白色 或 浅色, 含 杂质
而 染色 ； 玻璃光泽 。 硬度 较低 (3.5~5.5)。
比重 较小 。 折射率较低 。
沸石 具 特殊 的 构造 和 性能, 具 很强 的
吸附性 和 阳离子交换性能 等 。
用途,
工业用的 沸石 往往需 经过加热,
使其 中的 水分子逸去, 称,活化, 。
脱水后 的 沸石, 结构 似 疏松多孔
的 海绵体, 具 很强 的 吸附性, 能 吸附
水分子, 有机分子 或 其他物质, 故 可作
清洁剂 ； 同时，空洞中的 金属阳离子
因失去了与之配位的 极性水分子, 其 活性
大大 增加, 可用作 触媒 而广泛应用于
化学工业 。
利用其特有 分子筛, 离子筛 的功能,
分离混合物质, 可用于 废气处理
（ 清洁 NH3,CO2,H2S等 气体 ） 或
石油净化 等, 广泛应用于 近代工业,
环保, 尖端技术 以及 农牧业, 轻工,
水泥 等方面 。
沸石族 矿物可藉助 渗滤作用 进行
阳离子交换, 从而达到, 利用 人造
钠沸石除去硬水中的 Ca,使之 软化 ；
可 淡化海水, 或 从海水中提取 K；
也可用于 废水处理, 除去 废水中的
放射性元素, 重金属离子, 氨态氮
(NH3-N)及 [PO4]3-等 有害离子 。
利用 吸附性 和 阳离子交换性能 而
作为 土壤改良剂, 保持 或 提高土壤
肥效 。
本 章 结 束
请同学们课下认真复习
含氧盐 矿物 晶体化学特点
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[ C O ]
3
Ca
c
含氧盐 矿物 晶体化学特点
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[SiO4]4-四面体
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桥氧
SiO
[ S i O ]
4
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O Si [ S i O ]4
孤立四面体
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橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]
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桥氧
SiO
[ S i O ]
4
双四面体
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[ S i O ]
4
a
b c
环状硅氧骨干
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[ S i O ]
4 Be Al [ B e O ]
4
a
0
A
3A
4
c
0
A
4
' A
3
'
环状硅氧骨干
返回
绿柱石 Be3Al2[Si6O18]
返回
c = 0, 5 2 0 n m
0
c
= 1, 2 2 0 n m
0
b = 0, 7 3 2 n m
0
[ S i O ]
4
a
b
c
硅灰石 蔷薇辉石辉石
返回
双链
返回
[ S i O ]
4
层状硅氧骨干
返回
O Si
架状硅氧骨干
返回
[SiO4]
OH
O
Al
Al 的作用
返回
[(Si,Al)O4]
K
钾长石 K[AlSi3O8]
返回
[(Si,Al)O4]
[AlO4(OH)2]
白云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2
返回
橄榄石
石榴子石
返回
红柱石
蓝晶石
返回
电气石
绿柱石
返回
辉石
返回
角闪石
返回
返回
滑石
返回
云母
返回
橄榄石结构
返回
(Mg,Fe)2[SiO4]
（ olivine）
橄榄石鉴定特征
下一页
橄榄石鉴定特征
下一页
返回
橄榄石鉴定特征
石榴子石晶体结构
返回
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
石榴子石鉴定特征
下一页
返回
石榴子石鉴定特征
P
S i l
A n d
Ky
Al2SiO5 同质三像变体
返回
返回
蓝晶石 （ kyanite）：
AlⅥ 2[SiO4]O
返回
红柱石 （ andalusite）：
AlⅥ AlV[SiO4]O
黄玉 （ topaz）：
Al2[SiO4](F,OH)2
返回
Ca2Al2Fe[Si2O7][SiO4]O(OH)
（ epidote）
绿
帘
石
返回
[ S i O ]
4 Be Al [ B e O ]
4
a
0
A
3A
4
c
0
A
4
' A
3
'
绿柱石 （ beryl）：
Be3Al2[Si6O18]
返回
绿柱石鉴定特征
返回
V Cr Mn Fe Ni Cu Zn
Zr
Hf
Nb Sn
Pb
Sb
Bi
Th U Ce
H
La
硅酸盐化学组成
返回
祖母绿
返回
下
一
页
海蓝宝石
返
回
海蓝宝石
返回
金绿柱石
返回
铯绿柱石
黑电气石
返回
下一页
彩色电气石
下一页
彩色电气石
下一页
彩色电气石
返回
彩色电气石
晶体化学特点
下
一
页
晶体化学特点
返回
a
a s i n
o
M2
b
o
AB
M1
M1
M2
M2
M2
M2
M2
M2
M2
M2
M1
M1
M1
M1
D C
c
o
a o
b
A
C
O
Si
Ca
Mg
对 称 中 心
辉石（ pyroxene）族晶体结构
返回
普通辉石 （ augite）
返回
透辉石 — 钙铁辉石
CaMg[Si2O6]— CaFe[Si2O6]
返回
硬玉
（ jadeite）：
NaAl [Si2O6]
返回
角闪石晶体结构
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M
3
M
3
M
2
M
4
M
4M
1
M
1
OH
A
b
0
a
0
角闪石晶体结构
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M
4
A
A
A
M
1
M
1
M
1
M
1
M
2
M
3
M
3
M
2
M
2
M
2
T
2
T
2
T
1
T
1
b
0
c
0
角闪石晶体结构
返回
普通角闪石
返
回
透闪石
Ca2
Mg5
[Si4O11]2
(OH)2
返回
（ tremolite）
阳起石 （ actinolite）
Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)
返回
透闪石石棉
返回
返回
[ S i O ]
4
3个 [SiO4]4-相连形成的六边形网
返回
1∶ 1型 （ TO型 ）
结构单元层的基本类型
返回
2∶ 1型 （ TOT型 ）
结构单元层的基本类型
返回
M1
M2
M M M M M M
三八面体型结构 二八面体型结构
返回
M1
M2
M M M M M M
三八面体型结构 二八面体型结构
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
返回
K K
OHSi Al KO Mg
高岭石型 云母型
叶蜡石型
绿泥石型
返回
滑石
Mg3[Si4O10](OH)2
鉴定特征
返回
叶
蜡
石
Al2
[Si4O10]
(OH)2
返
回
[(Si,Al)O4]
[AlO4(OH)2]
云母晶体结构
返回
白云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2
返回
黑云母 （ biotite）
K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
返
回
高岭石 （ kaolinite）：
Al4[Si4O10](OH)8
返回
蛇纹石 （ serpentine）：
Mg6[Si4O10](OH)8
返回
绿泥石
（ chlorite）
返回
蒙脱石 （ 微晶高岭石 或 胶岭石 ）
Mx(H2O)n(Al2-xMgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2
返
回
蛭石
(Mg,Ca)0.5(H2O)n(Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2
（ vermiculite）
返
回
A
B
C
N a A l S i O
38
C a A l S i O
2 3 8
碱
性
长
石
系
列
斜长石系列
三成分系图谱
返回
长
石
晶
体
结
构
返回
长石结构单元
下一页
[(Si,Al)O4]
K
下一页
长石结构单元
返回
长
石
结
构
单
元
返回
斜长石特征
返回
透长石
（ sanidine）
K[AlSi3O8]
返
回
正长石
（ orthoclase）
K[AlSi3O8]
返回
文
象
结
构
返回
天河石
（ amazonite）
返回
沸石 （ zeolite） 族
下一页
沸石 （ zeolite） 族
返回
一, 一般特点
碳酸盐 （ carbonates） 矿物,
金属阳离子 与 [CO3]2-结合形成
的 含氧盐 矿物 。
已知 种数近百种 。 地壳 中 （ 特别是
地表 ） 分布很广, 约占 地壳总重量 的
1.7%。
§ 3 碳酸盐类
1） 分布最广 的是 Ca,Mg的 碳酸盐,
常形成 巨大的海相 或 湖相沉积地层
（ 石灰岩, 白云岩 ） 。
2） 碳酸盐类 矿物 及 岩石 是 重要 的
非金属原料 。
3）为 提取 Fe,Mg,Mn,Zn,Cu等
金属元素 及 放射性元素 Th,U和
稀土元素 的 重要矿物原料 。
（一） 化学组成
络阴离子, [CO3]2-
阳离 子, 20余种 。
惰性气体型离子 Ca,Mg,Sr,Ba,Na,K,Al；
过渡型离子 Mn,Fe,Co,Ni；
铜型离子 Cu,Zn,Cd,Pb,Bi,Te；
稀土元素 Y,La,Ce和 放射性元素 Th,U等的
离子 。
其中 最主要 的是 Ca2+,Mg2+； 其次 是
Fe2+,Mn2+,Na+,以及 Ba2+,Sr2+,Cu2+、
Zn2+,Pb2+,TR3+等 。
附加阴离子,
主要为 (OH)- ；
其次有 F-,Cl-,O2-,[SO4]2-、
[PO4]3-等 。
一些矿物尚有 结晶水 。
阳离子类质同像替代普遍
而 复杂 （ ∵ R2+半径相近 ）,
仅 Ca2+,Mg2+半径 （分别为
0.106nm,0.078nm） 相差较大,
不能形成类质同像, 而形成 复盐
CaMg[CO3]2 。
（ 二 ） 晶体化学特征
络阴离子 [CO3]2-呈 平面等边三角形,
C4+位于其 中心, C— O间 以 共价键 联系 。
[CO3]2-很稳定, 半径 (0.255nm) 较 一般
阴离子 为 大, 比其他络阴离子小 些 。
[CO3]2-与 络阴离子团外 的 阳离子
以 离子键 联结 。
（ 1） 与 [CO3]2-结合的多为 半径较大
或 中等, 电价不太高 的 R2+：
主要为 Ca2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+、
Ba2+,Sr2+,Pb2+,Zn2+等, 形成
较稳定 的 无水碳酸盐 。
（ 2） 对 半径不大, 极化能力强 的
二价铜型离子, Cu2+,Zn2+,常形成
含 (OH)-的 碱式碳酸盐 。 如
孔雀石 Cu2[CO3](OH)2,
蓝铜矿 Cu3[CO3]2(OH)2,
水锌矿 Zn5[CO3]2(OH)6
（ 3） 对 一价阳离子, 主要为 Na+，
往往形成 易溶于水 的 含结晶水
碳酸盐 。 如 苏打 Na2[CO3]·10H2O，
水碱 Na2[CO3]·H2O。 有时尚有 H+，
如 天然碱 Na3H[CO3]2·2H2O。
（ 4） 对 三价金属阳离子, 主要是 TR3+，
往往形成 含附加阴离子 F-的 无水
碳酸盐, 如 氟碳铈矿 (Ce,La)[CO3]F。
（ 三 ） 形态
晶体 可呈 柱状, 针状, 粒状 等
完好晶形, 取决于 晶体结构 和
形成条件 。
集合体 呈 块状, 粒状, 放射状,
晶簇状, 土状 等 。
（ 四 ） 物理, 化学性质
[CO3]2-内 主要为 共价键 结合,
[CO3]2-与 金属阳离子 间主要为
离子键, 故本类矿物总体表现出
离子晶格 及部分 原子晶格 的特性 。
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, 含 Cu呈 翠绿色
或 鲜蓝色 ； 含 Mn呈 玫瑰红色 ； 含 Fe
或 TR呈 褐色 或 浅黄色 ； 含 Co呈 淡红色 ；
含 U呈 黄色 。 玻璃光泽 或 金刚光泽 。
双折率很高, 双折射 现象 明显 。
硬度不大 （ 3～ 5）, 一般 3± ；
最大 的是 稀土碳酸盐 矿物 H≯ 4.5。
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 。
1110
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 。
与酸反应 的 速度 因 离子 不同而异,
离子电位 （ 电价 /半径 ） 越高 的 阳离子
与 [CO3]2-的结合越强, 矿物 遇酸 时
越 难分解 ； 仅 Ba,Pb,Sr,Ca 的
碳酸盐 遇 冷稀 HCl（ 5%）时迅速
分解而放出 CO2,起泡剧烈 。
（五） 鉴别方法
除一般的方法外, 常采用
染色法, 配合 热分析法 （包括
差热分析 和 热重分析 ）, 可
有效地 鉴别 颗粒 细小 的 无水
碳酸盐 矿物 。
（ 六 ） 成因产状
主要有 内生 和 外生 成因 。
但 外生成因 的矿物分布远为 广泛,
如 Ca[CO3],Fe[CO3],CaMg[CO3]2、
Mn[CO3]等可形成 大面积分布 及
厚度很大 的 海相沉积地层 。
内生成因 者多出现于 热液作用 中 。
也见于 接触变质带 和 火山岩气孔 中 。
（七） 分类
据 晶体结构, 阳离子 的 种类,
主要有以下各族,
（ 1） 方解石族, **方解石 Ca[CO3]、
菱镁矿 Mg[CO3],菱铁矿 Fe[CO3]、
菱锰矿 Mn[CO3],菱锌矿 Zn[CO3]
（ 2） 白云石族, *白云石 CaMg[CO3]2
（ 3） 文石族, 文石 Ca[CO3]、
白铅矿 Pb[CO3]
（ 4） 孔雀石族,
*孔雀石 Cu2[CO3](OH)2、
蓝铜矿 Cu3[CO3]2(OH)2
（ 5） 氟碳铈矿族,
氟碳铈矿 (Ce,La)[CO3]F
（ 6） 天然碱族,
天然碱 Na3H[CO3]2·2H2O
二, 主要矿物
方解石 （ calcite）,Ca[CO3]
晶体结构,
三方晶系, 对称型 m 。
3
方解石型结构 方解石型结构,
可视为 NaCl型结构 之 衍生结构 。
NaCl结构 中的 Na+和 Cl-分别为
Ca2+和 [CO3]2-取代, 其原 立方面心
晶胞沿 某一 L3方向 压扁 而呈 钝角
菱面体, 即成 方解石型结构, 。
NaCl的 {100}立方体解理 相应地
即变为 { } 菱面体解理 。
1110
6CN 2Ca ??
鉴定特征,
晶形完好, 常见 菱面体, 复三方偏
三角面体, 六方柱, 平行双面 等 单形 。
随 形成温度 由 高 → 低, 晶形 从 板状
→ 柱状 。 常依 （ ） 成 聚片双晶
（ 机械双晶 ） 及 {0001}成 接触双晶 。
集合体 常呈 晶簇状, 片状, 粒状,
块状, 钟乳状, 结核状 等 。
2101
层解石, 叶片状, 片状, 板状方解石
平行 或 近平行连生 。
钟乳石, 钟乳状 方解石 。
冰洲石, 纯净无色透明 的 方解石 。
双折射 现象显著 。
一般呈 白色, 玻璃光泽 。 { }三组
完全解理, 菱形解理面 上常见 长对角线
方向 的 聚片双晶纹 。 H= 3。 比重较小 。
块体 加 冷稀 HCl剧烈起泡 。
1110
方解石图片介绍
成因产状,
分布广泛, 各种成因 。
主要系 沉积作用 形成, 也见于
热液矿脉 及 变质岩 中, 是 石灰岩,
大理岩 的 主要矿物成分 。
用途,
冰洲石 可作为 光学仪器 的 贵重材料 。
石灰岩, 大理岩 等用于 烧制石灰,
制造水泥, 冶金工业 作 熔剂, 建筑
石料, 提取固液态 的 碳酸 等 。
美丽的大理岩 可作 雕刻品 或 建筑
石材 。
高纯度 的 石灰岩 是 塑料, 尼龙 的
重要原料 。
白云石 （ dolomite）, CaMg[CO3]2
铁白云石, Ca(Mg,Fe)[CO3]2
其 Fe2+∶ Mg =1∶ 1～ 2.6∶ 1。
三方晶系, 对称型 。
3
鉴定特征,
常呈 菱面体 { }, 晶面 常 弯曲 成
马鞍状 。 因 机械作用 常依 （ ）
聚片双晶 。 集合体 呈 粒状, 致密块状 。
无色, 白色 或 灰白色, 含 Fe2+而
微带 黄褐 或 褐色, 含 Mn呈 浅红色 。
玻璃光泽 。 { }三组完全解理,
解理面 常 弯曲 。 H3.5～ 4。
1110
1110
1202
块体 加 冷稀 HCl不起泡, 加热 则
剧烈起泡 ； 粉末 加 冷稀 HCl缓慢冒泡,
有 咝咝声 。
成因产状,
在 沉积岩 中 分布广泛, 主要见于
浅海相沉积物 中 ；
可由 热液交代 和 变质作用 形成 ；
也有 岩浆成因 者 。
用途,
冶金工业 中用作 碱性耐火材料 ；
作为 炼钢, 铁, 铁合金 的 熔剂 ；
部分白云石 用于 提取金属 Mg；
化学工业 中, 用于 制造钙镁磷肥
和 硫酸镁 等 ；
用作 玻璃, 陶瓷, 铸石 （与 辉绿岩
一起）的 配料 及 建筑石材 。
孔雀石 （ malachite）,
Cu2[CO3](OH)2
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体少见, 通常呈 葡萄状, 钟乳状,
肾状, 皮壳状集合体, 其 内部 具 同心
层状 或 放射纤维状构造 。
常呈 孔雀绿色, 色调 从 翠绿 —暗绿色,
条痕浅绿色, 玻璃光泽 ～ 金刚光泽 。
H3.5～ 4。 解理 { }完全, {010}
中等 。
加 HCl起泡 。
012
成因产状,
外生作用 产物, 主要产于含铜硫化物
矿床 的 氧化带, 为 含 Cu硫化物 矿物 氧化
而成的 次生矿物, 与 褐铁矿, 蓝铜矿 等
共生 。
用途,
作为 寻找原生含铜硫化物矿床 的
标志 ；
量 多时可作为 提炼 Cu的 矿物原料 ；
质纯色美 者可作 装饰品 和 工艺品 ；
粉末 可作 绿色颜料 。
一, 一般特点
硫酸盐 （ sulfates） 矿物,
金属阳离子 与 [SO4]2-结合
而成的 含氧盐 矿物 。
分布不很广, 已知 近 200种,
占 地壳总重量 的 0.1%。
§ 4 硫 酸盐类
（一） 化学组成
络阴离子, [SO4]2-
阳离子, 20余种 。 主要为 惰性气体型
和 过渡型离子, 其次有 铜型离子 。
最主要有 Ca2+,Mg2+,K+,Na+,Ba2+、
Sr2+,Pb2+,Fe3+,Al3+,Cu2+,Zn2+等 。
附加阴离子, 最主要为 (OH) -, 次有
F-,Cl-,O2-,(CO3)2-等 。
许多矿物有 结晶水 。
因多为 表生作用 的 产物, 常温 下
形成, 不利 于 类质同像替代 。 仅
Mg—Fe2+和 Ba—Sr在 某些 矿物中
呈 完全类质同像 替代 。
（ 二 ） 晶体化学特征
[SO4]2-呈 孤立的四面体, 半径很大
（ 0.295 nm） 。
[SO4]2-内部 为 共价键, [SO4]2-与
金属阳离子 间以 离子键 结合, 矿物
具典型 离子晶格 。
（ 1） 只有与 大半径 的 二价阳离子
Ba2+,Sr2+,Pb2+结合形成 稳定 的
无水化合物 。 如 重晶石 Ba[SO4]，
天青石 Sr[SO4],铅矾 Pb[SO4]。
（ 2） 与 半径较小 的 二价阳离子
Cu2+,Fe2+,Mg2+等形成 含结晶水
的 硫酸盐 。 如 胆矾 Cu[SO4]·5H2O，
泻利盐 Mg[SO4]·7H2O,水绿矾
Fe[SO4]·7H2O
注, 水分子 的 数量, 一般随 阳离子
半径 的 减小 而 增多 。
（ 3） 与 半径中等 的 Ca2+结合时,
则依 生成条件 的不同, 可形成
无水硫酸盐 (如 硬石膏 Ca[SO4])或
含水 的 硫酸盐 (如 石膏 Ca[SO4]·2H2O)。
注意, 硬石膏不如石膏稳定, 一旦
出露 地表, 遇水 即转 变 为 石膏 。
（ 4） 至于 大半径 的 R+,主要是与 半径
较小 的 阳离子 Al3+,Fe3+同时进入晶格
形成 含附加阴离子 (OH)-或 结晶水 的
复硫酸盐, 如 明矾石 KAl3[SO4](OH)6，
黄钾铁矾 KFe3[SO4]2(OH)6等 ；
也可形成 无水芒硝 Na2[SO4],芒硝
Na2[SO4]·10H2O等 无水 或 含水 的
硫酸盐 。
硫酸盐 矿物的 对称程度 均比 较低,
主要为 斜方 和 单斜晶系,
Ba2+,Pb2+,Sr2+,Ca2+,Na+的
无水 硫酸盐 均为 斜方晶系 ；
Ca2+,Na+,Fe2+的 含水 硫酸盐
属 单斜晶系 ；
Fe3+,Al3+的 硫酸盐 属 三斜晶系 。
少数矿物属 三方, 六方晶系 。
（三） 物理, 化学性质
一般呈 无色, 白色, 灰白色, 浅色,
但含 Fe呈 黄褐 或 蓝绿色, 含 Cu呈
蓝绿色, 含 Mn或 Co呈 红色 。 玻璃
光泽, 少数 金刚光泽, 透明 ～ 半透明 。
硬度较低 (通常 2～ 4),含水 者更低
(H=1～ 2)。 比重一般不大 (2～ 4± )，
含 Ba,Pb者例外, 可 ＞ 4,甚至为 6～ 7。
普遍具 完全解理, 因 矿物种 而异 。
多数 易溶于水, 但 Ca,Sr,Ba、
Pb的 硫酸盐 矿物 难溶于水 和 酸 。
（四） 成因产状
形成于 氧浓度很高 的 低温环境,
最常见于 地表 或 近地表, 有 内生
和 外生 成因,
主要 为 表生条件 下的 湖, 海相化学
沉积 。 沉积顺序 是, CaMg碳酸盐,
Ca (Ba,Sr),Mg,Na,K的 硫酸盐,
氯化物 。
其次 是 金属硫化物 的 氧化产物
（ 矾类 ） 。
部分 为 低温热液成因 产于 近地表 。
（五） 分类
重晶石族, 重晶石 Ba[SO4],天青石 Sr[SO4]、
铅矾 Pb[SO4]
石膏族, 石膏 Ca[SO4]·2H2O
硬石膏族, 硬石膏 Ca[SO4]
胆矾族, 胆矾 Cu[SO4]·5H2O
芒硝族, 芒硝 Na2[SO4]·10H2O
明矾石族, 明矾石 KAl3[SO4]2(OH)6、
黄钾铁矾 KFe3[SO4]2(OH)6
水绿矾族, 水绿矾 Fe[SO4]·7H2O
二, 主要矿物
重晶石 （ barite）,Ba[SO4]
斜方晶系, 对称型 mmm 。
= 12 。
Ba— Sr间呈 完全类质同像替代 ；
Ba— Pb间 可能 只发生 有限 的 类质
同像替代 。
?2BaCN
鉴定特征,
通常为 ∥ {001}的 板状 或 厚板状,
有时呈 ∥ a或 b轴 的 短柱状 。 集合体
呈 板状, 晶簇状, 块状, 粒状, 结核状 等 。
纯者无色透明, 一般 为 白色, 含杂质 者
呈 灰白, 浅黄, 淡褐, 淡红 等 色 。
玻璃光泽, 解理面珍珠光泽 。 解理
{001}完全, {210}中等 —完全, {010}
不完全 —中等, 解理夹角 (001)∧ (210)
= 90?,硬度 3～ 3.5,比重 大 (4.5± )。
与 HCl不反应 。
硫酸盐 （ sulfates） 矿物图片介绍 。
成因产状,
主要为 热液成因, 产于 中, 低温
热液金属矿脉 中, 与 方铅矿, 闪锌矿,
黄铜矿, 辰砂 等 共生, 湖南, 广西,
山东, 江西, 青海 产有 巨大单一 的
重晶石矿脉 。
沉积成因 者呈 透镜体状 或 结核状
见于 沉积锰矿, 铁矿 和 浅海相沉积 中 。
用途,
为 提取金属 Ba的 重要矿物原料 ；
重晶石细粉 用作 石油钻井泥浆 的
加重剂, 以防 井喷 ；
可作 白色颜料, 涂料 ；
作 x射线防护剂, 为 x射线实验室
墙壁喷漆 的 主要原料 ；
作 填充剂 用于 橡胶, 造纸业, 以
增加重量 及 光滑程度 ；
可作 化学药品, 医药化工原料 。
石膏 （ 二水石膏 或 生石膏, gypsum）,
Ca[SO4]·2H2O
单斜晶系, 对称型 2/m 。
鉴定特征,
晶体 常 沿 {010}呈 板状, 常依 (100)
成 燕尾双晶, 集合体 多呈 块状, 纤维状,
细粒状, 土状 等 。
纤维石膏, 纤维状 的 石膏集合体 。
雪花石膏, 细晶粒状 的 石膏块体 。
透石膏, 无色透明 的 石膏晶体 。
纯者无色透明, 通常为 白色, 含 杂质
而染成 灰, 浅黄, 浅褐 等 色 。 玻璃
光泽, 解理面 上 珍珠光泽, 纤维石膏
呈 丝绢光泽 。 解理 {010}极完全,
{100}和 {011}中等 ； 薄片 具 挠性 。
H2。 比重小 。
与 HCl不反应 。
成因产状,
主要为 海盆 或 湖盆 中 化学沉积作用
的 产物, 常以巨大的 矿层 或 透镜体 与
石灰岩, 红色页岩, 泥灰岩 等成 互层
产出 ；
硫化物矿床氧化带 中可见 风化作用
形成的 石膏 ；
热液成因 者较少见, 通常产于某些
低温热液硫化物矿床 中 ；
硬石膏 在 压力降低 并与 地下水相遇 时
也可形成 石膏 。
我国 石膏储量 居 世界前列, 著名
产地 有 湖北应城, 湖南湘潭, 山西
平陆 等 。
用途,
主要用于 制造水泥, 熟石膏 及其 制品 。
熟石膏质轻, 具 很强的可塑性, 易
成形性, 高强度性, 轻微膨胀性 及
良好的隔音, 隔热, 防火性能, 广泛
用于 塑像, 浮雕, 塑造模型 及 装饰
建筑物 和 天花板, 以及 医疗事业 。
作 填料 用于 造纸, 陶瓷, 塑料,
油漆, 化工 等部门 。
用于 生产硫酸 和 硫酸铵 。
用作 肥料, 改良碱性 或 盐性土壤,
增加 土壤 中 Ca,S的 含量, 以 促进
植物生长 。
透石膏 用作 光学仪器材料 。
钨酸盐 （ tungstates） 矿物,
金属阳离子 与 [WO4]2-组成的
含氧盐 矿物 。
目前已知的矿物 10种 左右 。 地壳中
分布不广, 仅 白钨矿 较常见, 形成
具 工业价值 的矿床 。
§ 5 钨 酸盐类
白钨矿 （ 钙钨矿 或 钨酸钙矿,
scheelite）, Ca[WO4]
四方晶系, 对称型 4/m 。
鉴定特征,
晶体 呈 四方双锥 (假八面体状 )，
集合体 通常为 粒状 或 块状 。
通常为 白色, 微带 浅黄, 浅绿,
浅红, 浅紫, 浅褐色 。 晶面金刚光泽,
参差状断口油脂光泽, 透明 ～ 半透明 。
{101}中等解理 。 H4.5～ 5。 比重 大 。
紫外光照射 下发 浅蓝色荧光 。
致密块状或浸染状白钨矿与石英的鉴别
白钨矿 石英
硬度 中等 (4.5～ 5,<小刀 ) 大 (7,>小刀 )
比重 大 (6.1) 中等 (2.65)
解理 {101}中等 无
断口 参差状 贝壳状
发光性 紫外光 下 淡蓝色荧光 无
浇水法 水浇湿 后,吸收水份,颜色 由 白 → 暗灰 很少吸收水,颜色不变 。
试 W反应 以 H3PO4加热溶解矿粉,即呈 蓝色
(加水后色不褪 ) 无反应
成因产状,
主要产于 接触交代矿床 中
（ 如 湘西钨矿 ） ；
也见于 高温热液脉 中 交代
黑钨矿 （ 如 赣南钨矿 ） 。
用途,
提炼 W的 重要矿物原料 之一,
1） W 用于 冶炼合金钢 以制造
高速切削工具, 枪管, 炮膛, 坦克
装甲, 火箭喷嘴 （ 新的 固体燃料
火焰温度＞ 3515℃, 可利用 掺入
10～ 15%Ag的 W） 等 ；
2） W用于 制造灯丝 及 x射线发生器
的 阴极材料 ；
3） 合成碳化钨材料 的 硬度 仅次于
金刚石, 可用作 钻头, 车刀 等 。
磷酸盐 （ phosphates） 矿物,
金属阳离子 与 [PO4]3-形成的
含氧盐 矿物 。
已知的 矿物 约 200种 。 仅 磷灰石 等
极少数矿物 在自然界 分布广泛, 可
形成有 工业价值 的 矿床 。
§ 6 磷 酸盐类
磷灰石 (apatite),Ca5[PO4]3(F,Cl,OH)
按 附加阴离子 的不同, 主要可分为
以下 亚种,
氟磷灰石, Ca5[PO4]3F （ 最常见 ）
氯磷灰石, Ca5[PO4]3Cl
羟磷灰石, Ca5[PO4]3(OH)
六方晶系, 对称型 6/m 。
鉴定特征,
晶体 常呈 六方柱状, 短柱状, 厚板状,
集合体 多呈 块状, 粒状 或 结核状 等 。
胶磷矿,呈 胶状 或 隐晶质集合体 。
颜色多样, 纯者无色透明, 但 常见
黄, 绿, 黄绿, 褐色, 浅蓝, 浅紫 或
灰, 黑色 等 。 玻璃光泽, 参差状断口
油脂光泽 。 {0001}不完全解理 。 H5。
紫外光 或 阴极射线照射 下或 加热 后
发 磷光 。
试 P反应,
在 磷灰石 上, 加 少许钼酸铵粉末,
再滴一滴 HNO3（ 1∶ 1）, 则出现
黄色磷钼酸铵沉淀 。
磷酸盐 （ phosphates）矿物图片
成因产状,
形成于 各种地质作用 中,
沉积岩, 沉积变质岩, 基性岩, 碱性岩 中
可形成 巨大 的有 工业价值 的 矿床 ；
成 副矿物 产于各种 岩浆岩, 变质岩 中 ；
伟晶岩 中常成 大晶体 产出 ；
也可见于 热液矿脉 中 。
用途,
提取 P的 重要矿物原料, 用以 制造
农田肥料, 磷肥, 磷酸 及其他 化工
产品 （各种 磷盐 ） ；
含 TR,Y者可 综合利用 ；
氟磷灰石晶体 可作 激光发射材料 ；
晶体好, 具 猫眼效应 者可作 珍贵
宝石 （ 斯里兰卡, 缅甸, 巴西 产有） 。
本 章 结 束
请同学们课下认真复习
[CO]3 Ca
c
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晶
体
化
学
特
征
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[CO]3 Ca
c
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方解石型结构：
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鉴定特征：
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鉴定特征,
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鉴定特征,
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用
途
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鉴定特征
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纤维石膏
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雪花石膏
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透石膏
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鉴定特征
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鉴定特征
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鉴定特征
试
P
反
应
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磷酸盐（ phosphates）矿物
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