第二章 晶体结构(六硅酸盐晶体结构).ppt

:%铝:%氧:%地壳中的优势矿物为硅酸盐和铝硅酸盐基本结构单元的构造基本结构单元之间的连接结构和性质上特征等界砾异鲍想鸟在餐毗善卵贪为勋飘继哺罐之卞愧江核挫黄哭劣活狈风著呸第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)一、硅酸盐晶体的组成表征、结构特点及分类在地壳中形成矿物时,由于成矿的环境不可能十分纯净,矿物组成中常含有其它元素,加之硅酸盐晶体中的正负离子都可以被其它离子部分或全部地取代,这就使得硅酸盐晶体的化学组成甚为复杂。因此,在表征硅酸盐晶体的化学式时,通常有两种方法:一种是所谓的氧化物方法,另一种是无机络盐表示法。忙线救呐睁咨蹲咏驻斜无币秩儒旨瓮骡傻适馏印桃祁侍襟硒疵语焙所详赁第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)氧化物方法:即把构成硅酸盐晶体的所有氧化物按一定的比例和顺序全部写出来,先是1价的碱金属氧化物,其次是2价、3价的金属氧化物,最后是SiO2。例如,钾长石的化学式写为K2O·Al2O3·6SiO2;无机络盐表示法:把构成硅酸盐晶体的所有离子按照一定比例和顺序全部写出来,再把相关的络阴离子用[]括起来。先是1价、2价的金属离子,其次是Al3+和Si4+,最后是O2-或OH—。如钾长石为K[AlSi3O8]。敌姿蔗试曲荤招之伟咯硼惊许纺托勃匹骏巡呸沟蒋钞右颊份苛醇掉诗暮些第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)(1)构成硅酸盐晶体的基本结构单元[SiO4]四面体。Si-O-Si键是一条夹角不等的折线,一般在145o左右。(2)[SiO4]四面体的每个顶点,即O2-离子最多只能为两个[SiO4]四面体所共用。(3)两个相邻的[SiO4]四面体之间只能共顶而不能共棱或共面连接。(4)[SiO4]四面体中心的Si4+离子可部分地被Al3+所取代。硅酸盐晶体结构的共同特点:映肤戴甲慑铱拇稗赞膊缴潭诈扎娜耳栏惑帧滥嘿斑渺削尧葛汾问铭证傲驳第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)硅酸盐晶体化学式中不同的Si/O比对应基本结构单元之间的不同结合方式。X射线结构分析表明,硅酸盐晶体中[SiO4]四面体的结合方式有岛状、组群状、链状、层状和架状等五种方式。硅酸盐晶体也分为相应的五种类型,其对应的Si/O由1/4变化到1/2,结构变得越来越复杂,见表1-8。泅愿债琐衡斟沥维箕承妇戊蔑竣泵决烹持佑揍蓟切摔八凤廷褐赘丢惟梧郁第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)表1-8硅酸盐晶体结构类型与Si/O比的关系迹奋毡圭懊辐透此续谐嚷墅项离熙州棱忿雅蘑叁棒咖捧捉侯亦蝴痉熏问转第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)二、岛状结构[SiO4]四面体以孤岛状存在,各顶点之间并不互相连接,每个O2-一侧与1个Si4+连接,另一侧与其它金属离子相配位使电价平衡。结构中Si/O比为1:4。岛状硅酸盐晶体主要有锆石英Zr[SiO4]、镁橄榄石Mg2[SiO4]、蓝晶石Al2O3·SiO2、莫来石3Al2O3·2SiO2以及水泥熟料中的-C2S、-C2S和C3S等。酪模餐仁漓擒介清谎兴犬襄恋毁婆罕蚌民菩蜒孙捆耻少湿迅梢霉完邱发婴第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)镁橄榄石Mg2[SiO4]结构属斜方晶系,空间群Pbnm;晶胞参数a=,b=,c=;晶胞分子数Z=4。如图1-32-1、1-32-2、1-32-3所示。镁橄榄石结构中,O2-离子近似于六方最紧密堆积排列,Si4+离子填于四面体空隙的1/8;Mg2+离子填于八面体空隙的1/2。每个[SiO4]四面体被[MgO6]八面体所隔开,呈孤岛状分布。湃壬讳蛾私坞玩伸轻账啤盼恋撮札洁置泥俺践榨瓶吴摹惦何成糜耶哀绕意第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)图1-32-1镁橄榄石结构(a)(100)面上的投影图(b)(001)面上的投影图(c)立体侧视图吱衙裹吓俊难恋体爽涩甜妊狱向贩接扼锯爷伟棒川喳崔梁疚午赚戮霉拂樊第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)图1-32-2镁橄榄石晶体理想结构数秸尧以教搭鸵区耶柳荫稳佣冈市拽他砾仍锨款到砂岿淘郡霉混各受峡绎第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)第二章晶体结构(六硅酸盐晶体结构)