硅酸鹽各論分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分島狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽類PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1硅酸鹽各論分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽各論分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分島狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽類的硅酸鹽類2.1.1 概念概念由由SiO44-弧立四面體和弧立四面體和Si2O76-硅氧雙四面體單獨(dú)或硅氧雙四面體單獨(dú)或兩者一起與團(tuán)外陽(yáng)離子結(jié)合形成的化合物。兩者一起與團(tuán)外陽(yáng)離子結(jié)合形成的化合物。第1頁(yè)/共54頁(yè)2.1.2 化學(xué)成分化學(xué)成分硅氧骨干硅氧骨干SiO4、Si2O7均呈弧立的島狀，排列得緊均呈弧立的島狀，排列得緊密（比其它亞類），密（比其它亞類），Si：O 1：4 1：3.5，要求陽(yáng)，要求陽(yáng)離子半徑不能太大。離子半徑不能太大。本亞類礦物的陽(yáng)離子成分，電價(jià)高、半徑小或中等。本亞類礦物的陽(yáng)離子成分，電價(jià)

2、高、半徑小或中等。2.1.3 化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)本亞類礦物絡(luò)陰離子團(tuán)與外陽(yáng)離子的結(jié)合以離子鍵為本亞類礦物絡(luò)陰離子團(tuán)與外陽(yáng)離子的結(jié)合以離子鍵為主，具有附加陰離子時(shí)，既有離子鍵，同時(shí)還有共價(jià)主，具有附加陰離子時(shí)，既有離子鍵，同時(shí)還有共價(jià)鍵或氫鍵性質(zhì)。鍵或氫鍵性質(zhì)。硅氧骨干整體以及氧原子和金屬陽(yáng)離子都具有緊密排硅氧骨干整體以及氧原子和金屬陽(yáng)離子都具有緊密排列的特點(diǎn)。列的特點(diǎn)。第2頁(yè)/共54頁(yè)第3頁(yè)/共54頁(yè)2.1.4 形態(tài)和物理性質(zhì)形態(tài)和物理性質(zhì)本亞類礦物的形態(tài)決定于絡(luò)陰離子團(tuán)與團(tuán)外陽(yáng)離子的本亞類礦物的形態(tài)決定于絡(luò)陰離子團(tuán)與團(tuán)外陽(yáng)離子的排列形式以及附加陰離子的存在與否排列形式以及附加陰

3、離子的存在與否。無(wú)附加陰離。無(wú)附加陰離子的常成三向等長(zhǎng)的粒狀；含有附加陰離子時(shí)，多成子的常成三向等長(zhǎng)的粒狀；含有附加陰離子時(shí)，多成一向延伸的柱狀、針狀；一向延伸的柱狀、針狀；MO6等配位多面體與等配位多面體與SiO4在二維相聯(lián)時(shí)，呈一向延伸與二向延伸的中間型，板在二維相聯(lián)時(shí)，呈一向延伸與二向延伸的中間型，板柱狀。柱狀。本亞類礦物的物理性質(zhì)，決定于陽(yáng)離子成分、化學(xué)鍵本亞類礦物的物理性質(zhì)，決定于陽(yáng)離子成分、化學(xué)鍵性質(zhì)及結(jié)晶結(jié)構(gòu)性質(zhì)及結(jié)晶結(jié)構(gòu)。陽(yáng)離子為陽(yáng)離子為Mg2+、Al3+、Ca2+等等S、P區(qū)元素時(shí)呈無(wú)色；區(qū)元素時(shí)呈無(wú)色；Fe2+、Fe3+、Cr3+、Ti2+、Zr4+等等d區(qū)元素時(shí)，呈現(xiàn)各種

4、不同深彩色。本亞類礦物多區(qū)元素時(shí)，呈現(xiàn)各種不同深彩色。本亞類礦物多為離子鍵、共價(jià)鍵性質(zhì)為主，多數(shù)礦物透明、玻璃光為離子鍵、共價(jià)鍵性質(zhì)為主，多數(shù)礦物透明、玻璃光澤。多數(shù)陽(yáng)離子電價(jià)高、半徑小、排列緊密，故硬度澤。多數(shù)陽(yáng)離子電價(jià)高、半徑小、排列緊密，故硬度（68）和比重較其它亞類為大。）和比重較其它亞類為大。第4頁(yè)/共54頁(yè)2.1.5 分類分類 橄欖石族橄欖石族 石榴石族石榴石族 紅柱石族紅柱石族夕線石、莫萊石夕線石、莫萊石第5頁(yè)/共54頁(yè)2.2 群組狀硅酸鹽亞類群組狀硅酸鹽亞類2.2.1 概念概念 群組硅氧骨干群組硅氧骨干SiO3 n2 n 或雙環(huán)骨干或雙環(huán)骨干Si2O5 n2 n （n=3，4，

5、6）絡(luò)陰離子團(tuán)與團(tuán)外離子相結(jié)合形成的）絡(luò)陰離子團(tuán)與團(tuán)外離子相結(jié)合形成的 化合物?；衔?。 骨干可分三方環(huán)、四方環(huán)、六方環(huán)和六方雙環(huán)等骨干可分三方環(huán)、四方環(huán)、六方環(huán)和六方雙環(huán)等第6頁(yè)/共54頁(yè)2.2.2 化學(xué)成分化學(xué)成分 在絡(luò)陰離子團(tuán)中在絡(luò)陰離子團(tuán)中Si硅氧骨干在結(jié)硅氧骨干在結(jié) 構(gòu)中均呈構(gòu)中均呈“島狀島狀”弧立存在，且較緊密排列，要求陽(yáng)弧立存在，且較緊密排列，要求陽(yáng) 離子半徑小、電價(jià)高。離子半徑小、電價(jià)高。 團(tuán)外陽(yáng)離子與硅氧骨干以附加陰離子之間以離子鍵團(tuán)外陽(yáng)離子與硅氧骨干以附加陰離子之間以離子鍵 結(jié)合為主，團(tuán)內(nèi)的鍵有共價(jià)鍵性質(zhì)。結(jié)合為主，團(tuán)內(nèi)的鍵有共價(jià)鍵性質(zhì)。2.2.3 化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵和

6、結(jié)晶結(jié)構(gòu) 化學(xué)鍵性質(zhì)與島狀亞類類似，不過(guò)離子鍵性增強(qiáng)?；瘜W(xué)鍵性質(zhì)與島狀亞類類似，不過(guò)離子鍵性增強(qiáng)。 環(huán)狀硅酸鹽亞類礦物中硅氧骨干的環(huán)面垂直于環(huán)狀硅酸鹽亞類礦物中硅氧骨干的環(huán)面垂直于Z軸，軸， 沿沿Z軸累迭。因此，在軸累迭。因此，在Z軸方向形成隧道狀孔隙，其軸方向形成隧道狀孔隙，其 中常由大半徑陽(yáng)離子占據(jù)。中常由大半徑陽(yáng)離子占據(jù)。第7頁(yè)/共54頁(yè)第8頁(yè)/共54頁(yè) 形態(tài)和物理性質(zhì)形態(tài)和物理性質(zhì)本亞類礦物多呈柱狀、針狀等一向延伸者為主。本亞類礦物多呈柱狀、針狀等一向延伸者為主。物理性質(zhì)決定于成分、化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)決定于成分、化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。本亞類礦物呈玻璃光澤、透明，淺顏色，硬度較高，本亞

7、類礦物呈玻璃光澤、透明，淺顏色，硬度較高，解理不明顯，有時(shí)具有垂直解理不明顯，有時(shí)具有垂直Z軸的裂開(kāi)。軸的裂開(kāi)。2.2.5 分類分類 綠柱石族綠柱石族 電氣石族電氣石族第9頁(yè)/共54頁(yè)2.3 鏈狀硅酸鹽亞類鏈狀硅酸鹽亞類2.3.1 概念概念本亞類礦物是指由鏈狀硅氧四面體骨干與金屬陽(yáng)離子本亞類礦物是指由鏈狀硅氧四面體骨干與金屬陽(yáng)離子相結(jié)合形成的化合物，相結(jié)合形成的化合物，其中包括單鏈、雙鏈和三鏈等其中包括單鏈、雙鏈和三鏈等硅氧四面體骨干硅氧四面體骨干。第10頁(yè)/共54頁(yè)2.3.2 化學(xué)成分化學(xué)成分單鏈單鏈硅氧骨干中，一般很少或不存在硅氧骨干中，一般很少或不存在Al取代取代Si的現(xiàn)象；的現(xiàn)象；雙雙

8、鏈鏈硅氧骨干中，允許硅氧骨干中，允許Al取代取代Si，形成鋁硅酸鹽。，形成鋁硅酸鹽。陽(yáng)離子：陽(yáng)離子：除了除了S、P、d區(qū)小半徑元素外，區(qū)小半徑元素外，S區(qū)的低電價(jià)、區(qū)的低電價(jià)、大半徑陽(yáng)離子大半徑陽(yáng)離子Li、Na、K等元素，是某些鏈狀硅酸鹽礦物等元素，是某些鏈狀硅酸鹽礦物的重要組成元素。陽(yáng)離子之間廣泛形成類質(zhì)同象的重要組成元素。陽(yáng)離子之間廣泛形成類質(zhì)同象2.3.3 化學(xué)鍵和結(jié)晶化學(xué)鍵和結(jié)晶 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鏈狀硅氧四面體鏈狀硅氧四面體骨干與骨干外陽(yáng)離子之間骨干與骨干外陽(yáng)離子之間的結(jié)合以的結(jié)合以離子離子鍵鍵為主，雙鏈硅酸鹽中必有為主，雙鏈硅酸鹽中必有氫鍵氫鍵存在。具有存在。具有多鍵性多鍵性。硅氧。硅氧骨干

9、沿骨干沿Z軸方向延伸，結(jié)晶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但鏈與鏈之間，具軸方向延伸，結(jié)晶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但鏈與鏈之間，具有不同類型的孔隙，可以被不同的陽(yáng)離子（有不同類型的孔隙，可以被不同的陽(yáng)離子（M）充填，構(gòu)）充填，構(gòu)成不同的成不同的MO配位多面體。配位多面體。第11頁(yè)/共54頁(yè)第12頁(yè)/共54頁(yè)2.3.4 形態(tài)和物性形態(tài)和物性硅氧骨干的特征硅氧骨干的特征決定了決定了晶體的形態(tài)為一向延伸，表現(xiàn)為晶體的形態(tài)為一向延伸，表現(xiàn)為柱狀、針狀等特點(diǎn)。柱狀、針狀等特點(diǎn)。光學(xué)性質(zhì)與島、環(huán)亞類相似。但光學(xué)性質(zhì)與島、環(huán)亞類相似。但表現(xiàn)明顯的解理特征。表現(xiàn)明顯的解理特征。2.3.5 分類分類 輝石族輝石族斜方輝石和單斜輝石兩個(gè)亞族。斜方輝

10、石和單斜輝石兩個(gè)亞族。角閃石族角閃石族包括斜方晶系和單斜晶系兩個(gè)亞族。包括斜方晶系和單斜晶系兩個(gè)亞族。第13頁(yè)/共54頁(yè)2.4 層狀硅酸鹽亞類層狀硅酸鹽亞類2.4.1 概念概念本亞類礦物，由層狀硅氧四面體，骨干本亞類礦物，由層狀硅氧四面體，骨干Si4O10n4n 及及（OH）與骨干外陽(yáng)離子結(jié)合形成的礦物與骨干外陽(yáng)離子結(jié)合形成的礦物。第14頁(yè)/共54頁(yè)2.4.2 化學(xué)成分化學(xué)成分A 絡(luò)陰離子團(tuán)：既有單純的硅氧骨干層的絡(luò)陰離子團(tuán)：既有單純的硅氧骨干層的Si4O10 ，也有部，也有部 分分Si被被Al3+、Fe3+等的替代等的替代 Si4-XAlXO10n B 附加陰離子：多數(shù)為（附加陰離子：多數(shù)為

11、（OH），有時(shí)還可有，有時(shí)還可有FC 陽(yáng)離子：主要為陽(yáng)離子：主要為S區(qū)和區(qū)和P區(qū)元素，部分區(qū)元素，部分d區(qū)元素。區(qū)元素。D 部分礦物含有層間水，特別是蒙脫石等粘土礦物。部分礦物含有層間水，特別是蒙脫石等粘土礦物。2.4.3 化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu) 硅氧骨干內(nèi)以共價(jià)鍵性為主，骨干外陽(yáng)離子與骨干以離子硅氧骨干內(nèi)以共價(jià)鍵性為主，骨干外陽(yáng)離子與骨干以離子 鍵性為主。鍵性為主。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)每個(gè)SiO4四面體以三個(gè)橋式氧與相鄰的硅氧四面四面體以三個(gè)橋式氧與相鄰的硅氧四面 體聯(lián)接成層狀硅氧骨干。每一層狀骨干中所有的體聯(lián)接成層狀硅氧骨干。每一層狀骨干中所有的 橋式氧位于同一平面上，非橋式

12、氧朝該平面的一橋式氧位于同一平面上，非橋式氧朝該平面的一 邊，從而構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)層。邊，從而構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)層。第15頁(yè)/共54頁(yè) 中、小半徑的陽(yáng)離子中、小半徑的陽(yáng)離子Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+ 等，等，形成二維連續(xù)的六次配位的鋁氧八面體結(jié)構(gòu)層或鎂氧八面體結(jié)構(gòu)層。形成二維連續(xù)的六次配位的鋁氧八面體結(jié)構(gòu)層或鎂氧八面體結(jié)構(gòu)層。八面體層與硅氧四面體層聯(lián)合組成結(jié)構(gòu)單元層，或稱八面體層與硅氧四面體層聯(lián)合組成結(jié)構(gòu)單元層，或稱復(fù)合層復(fù)合層。 在八面體層中，其八面體內(nèi)的中心陽(yáng)離子，有的是二價(jià)的在八面體層中，其八面體內(nèi)的中心陽(yáng)離子，有的是二價(jià)的Mg2+、Fe2+，有的是三價(jià)的，有的是三價(jià)的Fe3+、A

13、l3+ ，通常按八面體層中八面體的中心陽(yáng)離子性質(zhì)和充填數(shù)量，將，通常按八面體層中八面體的中心陽(yáng)離子性質(zhì)和充填數(shù)量，將八面體劃分為八面體劃分為兩種類型兩種類型： 其一為三八面體層；其一為三八面體層；具有與氫氧鎂石具有與氫氧鎂石Mg（OH）2結(jié)構(gòu)相同的特點(diǎn)，故又稱氫氧鎂石層；結(jié)構(gòu)相同的特點(diǎn)，故又稱氫氧鎂石層； 其二其二為為二八面體層；二八面體層；這種八面體結(jié)構(gòu)層具有與三水鋁石這種八面體結(jié)構(gòu)層具有與三水鋁石Al（OH）3結(jié)構(gòu)相同的特點(diǎn)，所以又稱氫氧鋁石層。若八面體層中，二價(jià)和三價(jià)陽(yáng)離子同時(shí)存在，則屬于上述兩者之間的中間類型。結(jié)構(gòu)相同的特點(diǎn)，所以又稱氫氧鋁石層。若八面體層中，二價(jià)和三價(jià)陽(yáng)離子同時(shí)存在，

14、則屬于上述兩者之間的中間類型。第16頁(yè)/共54頁(yè)四面體結(jié)構(gòu)層（標(biāo)記為四面體結(jié)構(gòu)層（標(biāo)記為T）和八面體結(jié)構(gòu)層（標(biāo)記為）和八面體結(jié)構(gòu)層（標(biāo)記為O） 結(jié)構(gòu)單元層有兩種形式：結(jié)構(gòu)單元層有兩種形式：（1） 由一個(gè)四面體層與一個(gè)八面體層重迭構(gòu)成的二重層（由一個(gè)四面體層與一個(gè)八面體層重迭構(gòu)成的二重層（標(biāo)標(biāo)記為記為TO）；）；（2） 由兩個(gè)四面體層和一個(gè)八面體層構(gòu)成的三重層，八面體由兩個(gè)四面體層和一個(gè)八面體層構(gòu)成的三重層，八面體層夾在兩個(gè)四面體層之間（層夾在兩個(gè)四面體層之間（標(biāo)記為標(biāo)記為TOT）。）。2.4.4 分類分類 按其單元層的形式及聯(lián)接方式，按其單元層的形式及聯(lián)接方式，主要有主要有四四種類型：種類型：

15、 高嶺石型高嶺石型 滑石滑石葉蠟石型葉蠟石型 云母型云母型 綠泥石型綠泥石型第17頁(yè)/共54頁(yè)第18頁(yè)/共54頁(yè)粘土：粘土： 是黏土礦物的集合體。是黏土礦物的集合體。粘土礦物：粘土礦物：是各種顏色、細(xì)分散的多種含水的層狀硅酸鹽是各種顏色、細(xì)分散的多種含水的層狀硅酸鹽 及含水的非晶質(zhì)硅酸鹽礦物的總稱。及含水的非晶質(zhì)硅酸鹽礦物的總稱。 1980年國(guó)際分類方案為：年國(guó)際分類方案為： 1：1層型層型 - 高嶺石高嶺石- 蛇紋石族蛇紋石族 2：1層型層型 - 滑石滑石葉臘石族、蒙皂石族、蛭石族、葉臘石族、蒙皂石族、蛭石族、 云母族、脆云母族、綠泥石族及坡縷云母族、脆云母族、綠泥石族及坡縷 石石海泡石族。

16、（海泡石族。（7個(gè)）個(gè)） 黏土礦物屬于黏土礦物屬于層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物。第19頁(yè)/共54頁(yè)高嶺石：高嶺石：化學(xué)式為：化學(xué)式為：Ai4Si4O10(OH)8 形態(tài)為形態(tài)為 六角板狀，呈六角板狀，呈 書本狀或蠕蟲狀結(jié)構(gòu)。高嶺石晶格內(nèi)的置換是很少書本狀或蠕蟲狀結(jié)構(gòu)。高嶺石晶格內(nèi)的置換是很少 的。在差熱曲線上表現(xiàn)為的。在差熱曲線上表現(xiàn)為500oC-600oC有一個(gè)強(qiáng)的有一個(gè)強(qiáng)的 吸熱谷，吸熱谷，900oC-1000oC有一個(gè)大的放熱峰，有一個(gè)大的放熱峰， 1200oC也有一個(gè)放熱峰。也有一個(gè)放熱峰。第20頁(yè)/共54頁(yè)埃洛石：埃洛石：化學(xué)式：化學(xué)式： Ai4Si4O10(OH)84H

17、2O 化學(xué)組成與高化學(xué)組成與高 嶺石相同，但比高嶺石多含嶺石相同，但比高嶺石多含2個(gè)分子的水。呈多管個(gè)分子的水。呈多管 狀結(jié)構(gòu)，形態(tài)多為管狀，也有球狀、三角狀等。通狀結(jié)構(gòu)，形態(tài)多為管狀，也有球狀、三角狀等。通 過(guò)熱分析可以看出埃洛石過(guò)熱分析可以看出埃洛石 在在100oC以下具失水性，以下具失水性， 100oC-400oC有微量失水，有微量失水，430oC-500oC結(jié)構(gòu)水突結(jié)構(gòu)水突 然迅速失去。在然迅速失去。在1650oC-1775oC熔化。在室溫下失熔化。在室溫下失 去的層間水不可復(fù)得。去的層間水不可復(fù)得。第21頁(yè)/共54頁(yè)第22頁(yè)/共54頁(yè)單斜晶系，化學(xué)式：?jiǎn)涡本?，化學(xué)式： Ai4Si4

18、O10(OH)8 具多型性。形態(tài)與高嶺石基本相同，為六角板狀，具多型性。形態(tài)與高嶺石基本相同，為六角板狀， 或六角柱狀或?qū)毸睢＝Y(jié)晶度較高。差熱曲線表現(xiàn)或六角柱狀或?qū)毸?。結(jié)晶度較高。差熱曲線表現(xiàn) 為脫（為脫（OH）溫度要比高嶺石高）溫度要比高嶺石高100oC達(dá)達(dá)700oC左右。左右。 并具復(fù)谷性。并具復(fù)谷性。第23頁(yè)/共54頁(yè)結(jié)構(gòu)屬結(jié)構(gòu)屬 2：1 突出特點(diǎn)為突出特點(diǎn)為C軸的可變性，脫除層間軸的可變性，脫除層間 水的溫度是水的溫度是100oC-300oC ，在差熱曲線上表現(xiàn)為，在差熱曲線上表現(xiàn)為1- -2個(gè)吸熱谷，谷的數(shù)目和溫度與交換性陽(yáng)離子有關(guān)個(gè)吸熱谷，谷的數(shù)目和溫度與交換性陽(yáng)離子有關(guān)第24

19、頁(yè)/共54頁(yè)又稱水云母。結(jié)構(gòu)屬又稱水云母。結(jié)構(gòu)屬2：1型。屬單斜晶系，呈不規(guī)型。屬單斜晶系，呈不規(guī) 則片狀。層間鍵比白云母弱，比蒙脫石強(qiáng)。由該礦則片狀。層間鍵比白云母弱，比蒙脫石強(qiáng)。由該礦 物組成的黏土，一般可塑性低，干后強(qiáng)度差，干燥物組成的黏土，一般可塑性低，干后強(qiáng)度差，干燥 和燒成收縮小，燒結(jié)溫度低，燒結(jié)范圍窄。和燒成收縮小，燒結(jié)溫度低，燒結(jié)范圍窄。第25頁(yè)/共54頁(yè)結(jié)構(gòu)式為結(jié)構(gòu)式為KAl (AlSi )O(OH) 屬單斜晶系。屬單斜晶系。 為六角板狀。差熱曲線為：為六角板狀。差熱曲線為： 100-150oC 550-600oC880oC910oC第26頁(yè)/共54頁(yè)為為2：1型層狀結(jié)構(gòu)的硅

20、酸鹽型層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽 礦物，硬度為礦物，硬度為1 ，可作為電瓷用料。無(wú)可塑性。，可作為電瓷用料。無(wú)可塑性。 第27頁(yè)/共54頁(yè)屬屬2：1型層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦型層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦 物，層間靠范德華力連結(jié)物，層間靠范德華力連結(jié).有滑感，具撓性，燒成有滑感，具撓性，燒成 收縮小，線膨脹系數(shù)不大，適宜于快速燒成。收縮小，線膨脹系數(shù)不大，適宜于快速燒成。第28頁(yè)/共54頁(yè) （1） 可塑性可塑性 （2） 膨脹性膨脹性 （3） 稠性稠性 （4） 分散性分散性 （5） 凝聚性凝聚性 （6） 黏性黏性 （7） 觸變性觸變性 （8） 離子交換性離子交換性 （1） 風(fēng)化作用風(fēng)化作用 （4） 有機(jī)酸的腐蝕作用有機(jī)酸

21、的腐蝕作用 （2） 機(jī)械侵蝕作用機(jī)械侵蝕作用 （5） 蒸汽與熱水的作用蒸汽與熱水的作用 （3） 化學(xué)分解作用化學(xué)分解作用 第29頁(yè)/共54頁(yè) 化學(xué)成分中：含化學(xué)成分中：含SiO2 46.5% ，Ai2O3 39.5% H2O 14% （1） 黏土的礦物組成黏土的礦物組成 黏土中的礦物主要有：黏土中的礦物主要有： 黏土質(zhì)礦物黏土質(zhì)礦物 硅石質(zhì)礦物硅石質(zhì)礦物 礬土質(zhì)礦物礬土質(zhì)礦物 鐵質(zhì)礦物鐵質(zhì)礦物 鈣質(zhì)礦物鈣質(zhì)礦物 鎂質(zhì)礦物鎂質(zhì)礦物 堿類礦物堿類礦物 鈦質(zhì)礦物鈦質(zhì)礦物 含碳物質(zhì)含碳物質(zhì)第30頁(yè)/共54頁(yè)（2）黏土的顆粒組成）黏土的顆粒組成 黏土中各種尺寸的百分含量叫顆粒組成。黏土中各種尺寸的百分含

22、量叫顆粒組成。 測(cè)定顆粒組成的方法測(cè)定顆粒組成的方法：篩分法、沉降法、離：篩分法、沉降法、離 心法、顯微鏡法。心法、顯微鏡法。 形態(tài)取決于結(jié)構(gòu)形態(tài)取決于結(jié)構(gòu)，為片狀、板狀等兩向延展，為片狀、板狀等兩向延展 的結(jié)晶習(xí)性為主，亦有呈柱狀晶體者。的結(jié)晶習(xí)性為主，亦有呈柱狀晶體者。 層狀硅酸鹽礦物多數(shù)為無(wú)色或淺色、透明、層狀硅酸鹽礦物多數(shù)為無(wú)色或淺色、透明、 玻璃光澤、解理面表現(xiàn)出珍珠光澤特點(diǎn)。其玻璃光澤、解理面表現(xiàn)出珍珠光澤特點(diǎn)。其 顏色受顏色受Fe的含量影響。的含量影響。第31頁(yè)/共54頁(yè)層狀硅酸鹽礦物的硬度普遍低。不同礦物之間的硬度差層狀硅酸鹽礦物的硬度普遍低。不同礦物之間的硬度差異主要取決于層

23、間的結(jié)合力，平行于結(jié)構(gòu)單元層發(fā)育異主要取決于層間的結(jié)合力，平行于結(jié)構(gòu)單元層發(fā)育極完全解理。極完全解理。 層狀硅酸鹽礦物，其結(jié)晶顆粒多數(shù)都很微小，研究方層狀硅酸鹽礦物，其結(jié)晶顆粒多數(shù)都很微小，研究方 法具有特殊的要求，法具有特殊的要求，比較有效的研究手段有：比較有效的研究手段有：（1） 黏土的簡(jiǎn)易鑒定法黏土的簡(jiǎn)易鑒定法（2） 化學(xué)分析法化學(xué)分析法（3） 物理分析法物理分析法：顆粒分析、可塑性實(shí)驗(yàn)、泥漿性能測(cè)定：顆粒分析、可塑性實(shí)驗(yàn)、泥漿性能測(cè)定（4） 礦物組成的測(cè)定礦物組成的測(cè)定：包括，熱分析法、：包括，熱分析法、X-射線研究法、射線研究法、電子衍射法電子衍射法 、電子顯微鏡法、核磁共振吸收法、

24、電子顯微鏡法、核磁共振吸收法、紫外吸收光譜法等方法。紫外吸收光譜法等方法。第32頁(yè)/共54頁(yè) 由由ZXSiN-XO2NX-絡(luò)離子團(tuán)與陽(yáng)離子結(jié)合形成的硅酸鹽。絡(luò)離子團(tuán)與陽(yáng)離子結(jié)合形成的硅酸鹽。（1）絡(luò)陰離子團(tuán)）絡(luò)陰離子團(tuán)AlXSiNXO2NX- SiO4以四個(gè)角頂相聯(lián)成三維空間無(wú)限延伸的骨架，在以四個(gè)角頂相聯(lián)成三維空間無(wú)限延伸的骨架，在 SiO4中的部分中的部分Si4+被被Al3+所取代。呈鋁硅酸鹽。包括：所取代。呈鋁硅酸鹽。包括： 長(zhǎng)石族長(zhǎng)石族 付長(zhǎng)石族付長(zhǎng)石族 沸石族沸石族（2）附加陰離子：）附加陰離子： 出現(xiàn)出現(xiàn)CO32-、SO42-、Cl、F、S2-等附加陰離子。等附加陰離子。（3）陽(yáng)離

25、子）陽(yáng)離子第33頁(yè)/共54頁(yè) 主要是大半徑、低電價(jià)的元素。主要是大半徑、低電價(jià)的元素。（4） 水水 在部分架狀硅酸鹽礦物中含有大量的水。在部分架狀硅酸鹽礦物中含有大量的水。 SiO和和AlO四面體內(nèi)的結(jié)合為共價(jià)鍵性質(zhì)為主，四面體內(nèi)的結(jié)合為共價(jià)鍵性質(zhì)為主， 絡(luò)陰離子團(tuán)與團(tuán)外陽(yáng)離子之間為離子鍵性質(zhì)為主。絡(luò)陰離子團(tuán)與團(tuán)外陽(yáng)離子之間為離子鍵性質(zhì)為主。 若不含雜質(zhì)（微量元素）時(shí)，絕大部分架狀硅酸鹽礦若不含雜質(zhì)（微量元素）時(shí)，絕大部分架狀硅酸鹽礦 物，無(wú)色、白色或淺色，透明至半透明，玻璃光澤，物，無(wú)色、白色或淺色，透明至半透明，玻璃光澤， 比重一般較低，硬度中等（比重一般較低，硬度中等（46）。）。第34

26、頁(yè)/共54頁(yè) 根據(jù)根據(jù)SiO4中中Si被被Al或其它無(wú)素代替與否，或其它無(wú)素代替與否，劃分為劃分為 硅氧（硅氧（Si4O8即即SiO2）型）型 石英族石英族 架狀（鋁）硅酸鹽型架狀（鋁）硅酸鹽型 長(zhǎng)石族長(zhǎng)石族 付長(zhǎng)石族付長(zhǎng)石族 沸石族沸石族 以以石英族和長(zhǎng)石族石英族和長(zhǎng)石族為例予以討論：為例予以討論：1 石英的晶體結(jié)構(gòu)石英的晶體結(jié)構(gòu) 石英具有典型的架狀結(jié)構(gòu)，石英具有典型的架狀結(jié)構(gòu)， 其其SiO4 四面體的連接方四面體的連接方 式有如下幾種式有如下幾種:第35頁(yè)/共54頁(yè)第36頁(yè)/共54頁(yè)（1） 石英石英 屬六方晶系。結(jié)構(gòu)特征為：屬六方晶系。結(jié)構(gòu)特征為：C+扭曲扭曲（2） -磷石英磷石英 屬六方

27、晶系。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：屬六方晶系。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：P （3） 方石英方石英 屬立方晶系。對(duì)稱特點(diǎn)為：屬立方晶系。對(duì)稱特點(diǎn)為：C 從以上三種結(jié)構(gòu)種可以看出：從以上三種結(jié)構(gòu)種可以看出： 石英與方石英的轉(zhuǎn)變要比石英與磷石英的轉(zhuǎn)變?nèi)菀滓恍┦⑴c方石英的轉(zhuǎn)變要比石英與磷石英的轉(zhuǎn)變?nèi)菀滓恍?化學(xué)組成化學(xué)組成 石英的化學(xué)組成主要是：二氧化硅，在其雜質(zhì)中石英的化學(xué)組成主要是：二氧化硅，在其雜質(zhì)中三氧三氧 化二鐵化二鐵為其為其 主要有害成分。應(yīng)控制在主要有害成分。應(yīng)控制在0.5% 以下。以下。第37頁(yè)/共54頁(yè) 高純超細(xì)石英物高純超細(xì)石英物(粉粉)中中,二氧化硅含量大于二氧化硅含量大于99.9%,粒度粒度小于小于1.2

28、微米微米.通常采用化學(xué)制備通常采用化學(xué)制備(用途用途).3 石英的一般性質(zhì)石英的一般性質(zhì). 石英的顏色石英的顏色,根據(jù)不同的晶型和類別根據(jù)不同的晶型和類別,有多種多樣有多種多樣, 平常平常用作工業(yè)原料的石英呈乳白色或灰色用作工業(yè)原料的石英呈乳白色或灰色,有玻璃光澤有玻璃光澤 (斷斷口為油脂光澤口為油脂光澤),硬度為硬度為7,比重比重2.31-2.65,無(wú)解理。無(wú)解理。 4 同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變 按照按照SiO4四面體連接方式四面體連接方式,有有三種最基本存在狀態(tài)三種最基本存在狀態(tài): 石英石英 （Quaytz) 870C以下以下 磷石英磷石英 (Tridymite) 1470C以下以下 方石

29、英方石英 ( Cristobalite) 1713C以下以下 超過(guò)超過(guò)1713C以后以后,變?yōu)槿廴趹B(tài)變?yōu)槿廴趹B(tài).在自然界中則大部分以石英的形態(tài)穩(wěn)定存在在自然界中則大部分以石英的形態(tài)穩(wěn)定存在.只有少只有少部份的以磷石英或方石英的介穩(wěn)態(tài)存在部份的以磷石英或方石英的介穩(wěn)態(tài)存在.第38頁(yè)/共54頁(yè)第39頁(yè)/共54頁(yè) 二戰(zhàn)后，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)或合成了下列各種類型：二戰(zhàn)后，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)或合成了下列各種類型：W石英石英 1954年，韋斯合成。年，韋斯合成。Q 石英石英 1959年，羅伊與奧利文合成。年，羅伊與奧利文合成。C 石英石英 1953年，科斯合成。年，科斯合成。K 石英石英 1953年，基特合成。年，基特合

30、成。S 石英石英 1961年，斯提肖夫和波波娃合成。年，斯提肖夫和波波娃合成。其中其中C-石英（柯石英）、石英（柯石英）、S-石英（斯石英）屬石英（斯石英）屬高壓變體高壓變體 近年來(lái)又合成了下列石英：近年來(lái)又合成了下列石英： M-石英石英(Metamict) N-石英石英(中子）中子） X-石英（石英（E.F.Osborn)第40頁(yè)/共54頁(yè)5主要的變體類型：主要的變體類型：（1） 石英：石英：常表現(xiàn)出六方晶形的透明大晶體。常表現(xiàn)出六方晶形的透明大晶體。 常見(jiàn)的類型有常見(jiàn)的類型有： -石英，常溫下是穩(wěn)定的。石英，常溫下是穩(wěn)定的。 -石英，在自然界中找不到天然的。石英，在自然界中找不到天然的。

31、（2） 磷石英磷石英：自然界以這種形式存在的石英為數(shù)極：自然界以這種形式存在的石英為數(shù)極 少。石英很少直接轉(zhuǎn)化為磷石英。少。石英很少直接轉(zhuǎn)化為磷石英。 常見(jiàn)的類型有常見(jiàn)的類型有： -磷石英：自然界難找到。穩(wěn)定范圍為：磷石英：自然界難找到。穩(wěn)定范圍為：870oC -磷石英：一種過(guò)渡形式的磷石英，存在的溫度磷石英：一種過(guò)渡形式的磷石英，存在的溫度 范圍很窄，為：范圍很窄，為：117-163oC第41頁(yè)/共54頁(yè) - 鱗石英：呈半安定形態(tài)，能在常溫下長(zhǎng)久地鱗石英：呈半安定形態(tài)，能在常溫下長(zhǎng)久地 存在。但自然界很少見(jiàn)到。存在。但自然界很少見(jiàn)到。（3） 方石英：方石英：石英在石英在1200 0C 以上的

32、溫度下常時(shí)以上的溫度下常時(shí) 間加熱時(shí)便會(huì)轉(zhuǎn)化成間加熱時(shí)便會(huì)轉(zhuǎn)化成 方石英，方石英， 1 比重；比重； 2 體積變化：體積變化： 3 沉降法：沉降法： 4 雙折射率法：雙折射率法： 5 晶型比較法：晶型比較法： 6 差熱法：差熱法：第42頁(yè)/共54頁(yè) 石英原料賦存層位極其分布范圍有如下規(guī)律：石英原料賦存層位極其分布范圍有如下規(guī)律：（1）太古界變質(zhì)巖系中，有脈石英和偉晶巖石英塊體礦床。）太古界變質(zhì)巖系中，有脈石英和偉晶巖石英塊體礦床。（2）元古界遼河群含石英巖礦床。）元古界遼河群含石英巖礦床。（3）下震旦系在華北、東北廣泛含有石英巖或石英砂巖礦床。）下震旦系在華北、東北廣泛含有石英巖或石英砂巖礦床

33、。（4）上震旦系石英砂巖礦床主要分布在我國(guó)的南方。）上震旦系石英砂巖礦床主要分布在我國(guó)的南方。（5）下寒武系石英砂巖礦床分布于山東、山西一帶。）下寒武系石英砂巖礦床分布于山東、山西一帶。（6）泥盆系石英巖和石英砂巖分布于長(zhǎng)江流域及西北個(gè)別地區(qū)）泥盆系石英巖和石英砂巖分布于長(zhǎng)江流域及西北個(gè)別地區(qū)（7） 侏羅系的石英原料礦床比較少，僅在個(gè)別地區(qū)有。侏羅系的石英原料礦床比較少，僅在個(gè)別地區(qū)有。（8） 白堊系中的石英原料礦床稀少。白堊系中的石英原料礦床稀少。（9） 第三系中的石英砂大多未充分膠結(jié)。第三系中的石英砂大多未充分膠結(jié)。（10）第四系石英砂、含長(zhǎng)石石英砂分布于東南沿海及內(nèi)陸地區(qū)）第四系石英砂、

34、含長(zhǎng)石石英砂分布于東南沿海及內(nèi)陸地區(qū)第43頁(yè)/共54頁(yè) 代替品：代替品：偉晶巖、云英巖、霞石正長(zhǎng)巖等巖石偉晶巖、云英巖、霞石正長(zhǎng)巖等巖石。 較低廉。價(jià)格取決于礦石加工程度與運(yùn)輸距離。較低廉。價(jià)格取決于礦石加工程度與運(yùn)輸距離。 第44頁(yè)/共54頁(yè) 長(zhǎng)石是堿金屬和堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物。長(zhǎng)石是堿金屬和堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物。1 長(zhǎng)石的分類長(zhǎng)石的分類 有四種：有四種：鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、鋇長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、鋇長(zhǎng)石。 按其化學(xué)組成可分為按其化學(xué)組成可分為三個(gè)亞族三個(gè)亞族： 即即:正長(zhǎng)石亞族、斜長(zhǎng)石亞族、鋇長(zhǎng)石亞族。正長(zhǎng)石亞族、斜長(zhǎng)石亞族、鋇長(zhǎng)石亞族。 正長(zhǎng)石亞族正長(zhǎng)石亞族： 是鉀鈉長(zhǎng)石系

35、列靠近鉀端員的礦物，是鉀鈉長(zhǎng)石系列靠近鉀端員的礦物， 斜長(zhǎng)石亞族斜長(zhǎng)石亞族：是由鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石及它們的中間礦是由鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石及它們的中間礦 物組成的類質(zhì)同象系列的總稱。物組成的類質(zhì)同象系列的總稱。 生產(chǎn)中常用的長(zhǎng)石為生產(chǎn)中常用的長(zhǎng)石為：第45頁(yè)/共54頁(yè) 鉀長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石及斜長(zhǎng)石中富鈉長(zhǎng)石及斜長(zhǎng)石中富含鈉的長(zhǎng)石，含鈉的長(zhǎng)石，鈣長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石和鋇長(zhǎng)石一般不能單和鋇長(zhǎng)石一般不能單獨(dú)作熔劑使用。獨(dú)作熔劑使用。2 長(zhǎng)石的晶體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)石的晶體結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)中的基本單長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)中的基本單元是四個(gè)四面體相互元是四個(gè)四面體相互共頂形成四聯(lián)環(huán)，組共頂形成四聯(lián)環(huán)，組成成曲軸狀的鏈曲軸狀的鏈，鏈與，鏈與鏈之間以側(cè)向橋氧相鏈之間以側(cè)向橋氧相連形成三維架狀結(jié)構(gòu)連形成三維架狀結(jié)構(gòu)第46頁(yè)/共54頁(yè)第47頁(yè)/共54頁(yè)第48頁(yè)/共54頁(yè)3 長(zhǎng)石的物理性質(zhì)長(zhǎng)石的物理性質(zhì)長(zhǎng)石的比重為長(zhǎng)石的比重為2.56-3.37 ， 硬度為硬度為6-6.5 ， 熔點(diǎn)為熔點(diǎn)為11000C-17150C 顏色由無(wú)色顏色由無(wú)色-白色白色-灰白色灰白色-淺黃淺黃-肉紅色。肉紅色。第49頁(yè)/共54頁(yè)4 長(zhǎng)石的化學(xué)組成長(zhǎng)石的化學(xué)組成 依其種類的不同主要成分為依其種類的不同主要成分為SiO2 Ai2O3 K2O Na2O CaO并含少量其他雜質(zhì)成分，