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硅酸盐晶体结构
硅酸盐构造
〔structure of silicates〕
Introduction
硅酸盐矿物在自然界中分布极为广泛，的硅酸盐矿物有600多种，约占矿物种的1/4，占地壳岩石圈总质量的85%。
陶瓷、建材、硅酸盐晶体结构
硅酸盐构造
〔structure of silicates〕
Introduction
硅酸盐矿物在自然界中分布极为广泛，的硅酸盐矿物有600多种，约占矿物种的1/4，占地壳岩石圈总质量的85%。
陶瓷、建材、电绝缘体等原料
硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷、搪瓷等
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2021/2/22
一、根本构造特点
1、根本构造单元是[SiO4]4-四面体－－硅氧骨干、硅氧团
Si4+
O2-
2、Si-O团很强、很硬
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一、根本构造特点
3、O2-是不饱和的〔外层只有7个电子〕，还能与其它离子或基团结合
与金属离子结合硅酸盐矿物
与Si-O团结合  桥氧
Mg2＋
镁橄榄石 Olivine
Mg2[SiO4]
岛状硅酸盐
桥氧
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4、Si-O四面体中的Si4+还可以被Al3+离子代替，形成Al-O四面体或Al-O八面体
一、根本构造特点
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二、硅酸盐矿物的分类
1、根据组成
(1) 正硅酸盐 orthosilicates [SiO4]4-的盐
(2) 焦硅酸盐 pyrosilicates [Si2O7]6-的盐
(3) 偏硅酸盐 metasilicates [SiO3]2-~[SiO3]2n-，等等
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二、硅酸盐矿物的分类
2、根据Si-O四面体在空间的连接情况
(1) 岛状硅酸盐 Island silicates (limited Si-O group)
孤立Si-O团、成对Si-O团、环状Si-O团
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二、硅酸盐矿物的分类
2、根据Si-O四面体在空间的连接情况
(2) 链状硅酸盐 chained silicates：单链、双链
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双链构造
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二、硅酸盐矿物的分类
2、根据Si-O四面体在空间的连接情况
(3) 层状硅酸盐 layered silicates
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二、硅酸盐矿物的分类
2、根据Si-O四面体在空间的连接情况
(4) 架状硅酸盐 network silicates
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三、硅酸盐的构造
1、岛状硅酸盐 Island silicates (limited Si-O group)
(1) 单一硅氧团〔孤立有限硅氧团〕
分子式：M4+[SiO4]、 M22+[SiO4]
典型矿物：镁橄榄石Olivine 、锆英石zircon、石榴石garnet
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镁橄榄石：Mg2SiO4
呈橄榄绿色
随Fe含量增多，可由浅黄绿色至深绿色，玻璃光泽，透明至半透明
透明色美的橄榄石可作宝石
橄榄石是组成上地幔的主要矿物，也是陨石和月岩的主要矿物成分。
我国河北张家口汉诺坝玄武岩包体中也有宝石级的橄榄石。
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镁橄榄石的构造： Mg2SiO4
 = O/Si＝4
O2-可看成是近似的六方密堆构造
Si4＋位于其四面体间隙，四面体有四种类型；Mg2+位于其八面体间隙中
[SiO4]4-是孤立的，周围对称发布着三个Mg2+，3×3/6＋3×1/6=2个，分子式为Mg2SiO4
简单正交点阵
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(2) 含成对的硅氧团
 = O/Si＝
硅钙石 Ca3(Si2O7)，即3CaO·2SiO2，正交晶系
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六节环：
 = O/Si＝3
代表性矿物：
绿柱石 Be3Al2[Si6O18]
堇青石 cordierite 2MgO·2Al2O3·5SiO2
(3) 含环状硅氧团
三节环：
四节环：
(Si3O9)6－
(Si4O12)8－
(Si6O18)12－
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2、链状硅酸盐 Chained silicates
由大量的[SiO4]4－共顶连接而成的一维构造
(1) 单链：构造单元[SiO3]2－,  = O/Si＝3
辉石类 pyroxenes，如透辉石 CaMg[Si2O6]、顽火辉石 Mg2[Si2O6