第二章-硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)61-4課件

1、1六、硅酸鹽礦物的晶體結(jié)構(gòu)六、硅酸鹽礦物的晶體結(jié)構(gòu)概述概述 硅酸鹽晶體種類繁多，是構(gòu)成地殼的主要礦物，也是硅硅酸鹽晶體種類繁多，是構(gòu)成地殼的主要礦物，也是硅酸鹽工業(yè)的主要原料。酸鹽工業(yè)的主要原料。硅酸鹽的化學(xué)組成復(fù)雜。因?yàn)楣杷猁}中的正離子、負(fù)離子硅酸鹽的化學(xué)組成復(fù)雜。因?yàn)楣杷猁}中的正離子、負(fù)離子都有可能被其他離子部分或全部取代。都有可能被其他離子部分或全部取代。2硅酸鹽的化學(xué)式有兩種寫(xiě)法：硅酸鹽的化學(xué)式有兩種寫(xiě)法：氧化物排列法氧化物排列法按金屬氧化物的價(jià)態(tài)由低到高排列，最后是按金屬氧化物的價(jià)態(tài)由低到高排列，最后是SiO2。如鉀長(zhǎng)石，化學(xué)式為。如鉀長(zhǎng)石，化學(xué)式為K2OAl2O36SiO2；無(wú)機(jī)絡(luò)

2、鹽寫(xiě)法無(wú)機(jī)絡(luò)鹽寫(xiě)法按離子價(jià)態(tài)從高到低排列，最后是按離子價(jià)態(tài)從高到低排列，最后是O2-，并按，并按一定的比例寫(xiě)出其化學(xué)式。一定的比例寫(xiě)出其化學(xué)式。 如：鉀長(zhǎng)石，如：鉀長(zhǎng)石，KAlSi3O8。硅酸鹽的結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，不象其化學(xué)式表示的那樣簡(jiǎn)單。鑒于此，硅酸鹽的結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，不象其化學(xué)式表示的那樣簡(jiǎn)單。鑒于此，對(duì)硅酸鹽的分類不是從化學(xué)上按正硅酸鹽、偏硅酸鹽劃分，而是對(duì)硅酸鹽的分類不是從化學(xué)上按正硅酸鹽、偏硅酸鹽劃分，而是根據(jù)根據(jù)SiO4四面體在結(jié)構(gòu)中的結(jié)合排列方式進(jìn)行分類。四面體在結(jié)構(gòu)中的結(jié)合排列方式進(jìn)行分類。X-ray衍射衍射結(jié)構(gòu)分析證明，硅酸鹽中的結(jié)構(gòu)分析證明，硅酸鹽中的SiO4四面體結(jié)合方式有島

3、狀、組群四面體結(jié)合方式有島狀、組群狀、鏈狀、層狀和架狀五種形式。如表狀、鏈狀、層狀和架狀五種形式。如表2-5所列。所列。3硅酸鹽結(jié)構(gòu)分類硅酸鹽結(jié)構(gòu)分類SiO4是結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造單元，是結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造單元，SiO4彼此通過(guò)共用彼此通過(guò)共用O2-連接起連接起來(lái)，由于連接方式不同，而構(gòu)成了不同型式的硅氧骨干，來(lái)，由于連接方式不同，而構(gòu)成了不同型式的硅氧骨干，硅酸鹽礦物的分類也是硅氧骨干類型進(jìn)行分類（硅酸鹽礦物的分類也是硅氧骨干類型進(jìn)行分類（SiO4的的排列方式）排列方式）（1） 島狀島狀 SiO4不直接連接，沒(méi)有公共的頂角，不直接連接，沒(méi)有公共的頂角，SiO4通過(guò)其它離子連通過(guò)其它離子連結(jié)成一個(gè)完整的

4、結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)稱為島狀結(jié)構(gòu)。結(jié)成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)稱為島狀結(jié)構(gòu)。單四面體、單四面體、4雙四面體雙四面體 三元環(huán)三元環(huán) 四元環(huán)四元環(huán) 六元環(huán)六元環(huán)（2） 組群狀組群狀 雙四面體：兩個(gè)雙四面體：兩個(gè)SiO4通過(guò)公共通過(guò)公共“氧橋氧橋”相互連成相互連成Si2O76-團(tuán)，再通過(guò)其它金屬離子連接。團(tuán)，再通過(guò)其它金屬離子連接。Si/O=2:7=1:3.5 孤立環(huán)狀：由三個(gè)、四個(gè)或六個(gè)孤立環(huán)狀：由三個(gè)、四個(gè)或六個(gè)SiO44-彼此共用兩個(gè)頂點(diǎn)彼此共用兩個(gè)頂點(diǎn)而組成封閉平面孤立環(huán)，稱為三節(jié)環(huán)、四節(jié)環(huán)、六節(jié)環(huán)。而組成封閉平面孤立環(huán)，稱為三節(jié)環(huán)、四節(jié)環(huán)、六節(jié)環(huán)。Si/O=1:35 單鏈單鏈 雙鏈雙鏈(3) (

5、3) 鏈狀鏈狀單鏈單鏈 ：SiO4彼此共用兩個(gè)頂點(diǎn)，彼此共用兩個(gè)頂點(diǎn)，在一維方向上連結(jié)成無(wú)限的長(zhǎng)鏈，在一維方向上連結(jié)成無(wú)限的長(zhǎng)鏈，每一四面體仍有每一四面體仍有2個(gè)活性氧，借個(gè)活性氧，借此與存在于鏈間的金屬離子相連，此與存在于鏈間的金屬離子相連，Si/O=1:3；雙鏈雙鏈 ：雙鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)單鏈通過(guò)共：雙鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)單鏈通過(guò)共用氧平行連接而成，或者看成是用氧平行連接而成，或者看成是單鏈通過(guò)一個(gè)鏡面反映而得。單鏈通過(guò)一個(gè)鏡面反映而得。Si/O=4:116(4)連續(xù)層狀連續(xù)層狀 由無(wú)窮個(gè)由無(wú)窮個(gè)SiO4彼此共彼此共用三個(gè)頂點(diǎn)，在二維用三個(gè)頂點(diǎn)，在二維方向上連結(jié)成無(wú)限的方向上連結(jié)成無(wú)限的六方平面網(wǎng)，借助于六

6、方平面網(wǎng)，借助于剩下的活性氧離子與剩下的活性氧離子與 金屬陽(yáng)離子相連，而金屬陽(yáng)離子相連，而再于其它平面層連接再于其它平面層連接。Si/O=1:2.5;層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)7-鱗石英的結(jié)構(gòu)（架狀）鱗石英的結(jié)構(gòu)（架狀）(5)架狀架狀每個(gè)每個(gè)SiO4的四個(gè)頂角都與的四個(gè)頂角都與相鄰相鄰 SiO4相連結(jié)，構(gòu)成三相連結(jié)，構(gòu)成三維方向連續(xù)延伸的架狀骨架維方向連續(xù)延伸的架狀骨架。Si/O=1:2.上述五種結(jié)構(gòu)概括于表上述五種結(jié)構(gòu)概括于表2-5（P47）中，通過(guò)分析后應(yīng)）中，通過(guò)分析后應(yīng)掌握其規(guī)律。掌握其規(guī)律。89硅酸鹽晶體的幾個(gè)特點(diǎn)硅酸鹽晶體的幾個(gè)特點(diǎn)（1）硅酸鹽結(jié)構(gòu)中硅酸鹽結(jié)構(gòu)中Si4+間不存在直接的鍵，鍵的

7、聯(lián)接是通過(guò)間不存在直接的鍵，鍵的聯(lián)接是通過(guò)O2-來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)的，SiOSi鍵角為鍵角為145；（2）每一個(gè)每一個(gè)Si4+存在于四個(gè)存在于四個(gè)O2-為頂點(diǎn)的四面體中心，構(gòu)成為頂點(diǎn)的四面體中心，構(gòu)成SiO4四四面體，它是硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)；面體，它是硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)；（3）SiO4四面體的每個(gè)頂點(diǎn)，即四面體的每個(gè)頂點(diǎn)，即O2-最多只能為兩個(gè)最多只能為兩個(gè)SiO4四面體四面體所共用（電價(jià)平衡）；所共用（電價(jià)平衡）；（4）相鄰的相鄰的SiO4四面體之間只能以共頂而不能以共棱或共面相連四面體之間只能以共頂而不能以共棱或共面相連接；接；（5）結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)同晶置換現(xiàn)象，除含有結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)同晶置換現(xiàn)

8、象，除含有Si以外，還有以外，還有Mg2+、Al3+、Be2+、Na+、K+等，這些離子可以取代等，這些離子可以取代Si4+，相互置換，并不改變，相互置換，并不改變晶體的結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱為同晶置換。晶體的結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱為同晶置換。（6）有些硅酸鹽礦物組成中還存在一些有些硅酸鹽礦物組成中還存在一些“附加陰離子附加陰離子”最常見(jiàn)的最常見(jiàn)的有有F-、Cl-、OH-等，此外還可能有結(jié)構(gòu)水或吸附水。等，此外還可能有結(jié)構(gòu)水或吸附水。101、島狀結(jié)構(gòu)、島狀結(jié)構(gòu)SiO4四面體在結(jié)構(gòu)中以孤立狀態(tài)存在。四面體在結(jié)構(gòu)中以孤立狀態(tài)存在。即即SiO4各頂角之間并不互相連接，每個(gè)各頂角之間并不互相連接，每個(gè)O2-除已經(jīng)

9、與一個(gè)除已經(jīng)與一個(gè)Si4+相連外，不再與其他相連外，不再與其他SiO4中的中的Si4+相配位，沒(méi)個(gè)相配位，沒(méi)個(gè)O2-剩余的剩余的一價(jià)可與金屬離子相配位而達(dá)到點(diǎn)價(jià)平衡。因此，一價(jià)可與金屬離子相配位而達(dá)到點(diǎn)價(jià)平衡。因此，SiO4四四面體之間是通過(guò)其他金屬離子聯(lián)系起來(lái)的。面體之間是通過(guò)其他金屬離子聯(lián)系起來(lái)的。屬于島狀結(jié)構(gòu)的晶體有：屬于島狀結(jié)構(gòu)的晶體有：鋯英石鋯英石ZrSiO4；橄欖石；橄欖石(Mg,Fe)2SiO4；硅線石；硅線石Al2O3SiO2；莫來(lái)石莫來(lái)石3Al2O32SiO2及水泥熟料中的及水泥熟料中的C2S、C3S等。等。11鎂橄欖石鎂橄欖石Mg2SiO4結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（ 2MgOSiO2）屬

10、斜方晶系，屬斜方晶系，Pbmm空間群，空間群，a=0.476nm，b=1.021nm，c=0.599nm，Z=4；下圖為鎂橄欖石的晶胞立體結(jié)構(gòu)圖和（下圖為鎂橄欖石的晶胞立體結(jié)構(gòu)圖和（100）面投影圖。）面投影圖。鎂橄欖石晶胞立體圖鎂橄欖石晶胞立體圖12鎂橄欖石晶體結(jié)構(gòu)（鎂橄欖石晶體結(jié)構(gòu)（100）面投影）面投影黃球標(biāo)高黃球標(biāo)高25，綠球標(biāo)高，綠球標(biāo)高75；鎂橄欖石的鎂橄欖石的 特征：特征：O2-近似排成平行于（近似排成平行于（100）面的兩層（六方密堆）；）面的兩層（六方密堆）；Si4+填入四面體空隙中，僅占四面體空隙的填入四面體空隙中，僅占四面體空隙的1/8；13Mg2+填入八面體空隙（三個(gè)填

11、入八面體空隙（三個(gè)25，三個(gè)，三個(gè)75位位置置O2-），形成），形成MgO6八面體，占據(jù)八面體空八面體，占據(jù)八面體空隙的隙的1/2；SiO4四面體通過(guò)四面體通過(guò)Mg2+聯(lián)系起來(lái)。聯(lián)系起來(lái)。MgO6間共棱、間共棱、SiO4與與MgO6共面相連共面相連在鎂橄欖石結(jié)構(gòu)中，電價(jià)是平衡的。因?yàn)樵阪V橄欖石結(jié)構(gòu)中，電價(jià)是平衡的。因?yàn)镺2-同時(shí)與三個(gè)同時(shí)與三個(gè)MgO6八面體中的八面體中的Mg2+和一和一個(gè)個(gè)SiO4四面體中的四面體中的Si4+相配位，正離子分配相配位，正離子分配給給O2-的電價(jià)是：的電價(jià)是： ，所以，所以O(shè)2-的電價(jià)是飽和的。的電價(jià)是飽和的。244362鎂橄欖石晶體結(jié)構(gòu)（鎂橄欖石晶體結(jié)構(gòu)（10

12、0）面投影）面投影O2-:黃球標(biāo)高黃球標(biāo)高25，綠球標(biāo)高，綠球標(biāo)高75；Mg2+ :標(biāo)高標(biāo)高50，標(biāo)高為，標(biāo)高為0的未畫(huà)出的未畫(huà)出14根據(jù)根據(jù)Pauling規(guī)則分析：規(guī)則分析：（1）鎂橄欖石中有）鎂橄欖石中有SiO4和和MgO6兩種配位體兩種配位體（符合規(guī)則一、五）（符合規(guī)則一、五）；（2）電價(jià)平衡（規(guī)則二）；）電價(jià)平衡（規(guī)則二）；（3） MgO6間共棱、間共棱、SiO4與與MgO6共面相連，共面相連， SiO4間不相連間不相連（三、四）。（三、四）。鎂橄欖石的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。鎂橄欖石的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。Mg-O，Si-O鍵力都較強(qiáng)，該礦物熔點(diǎn)鍵力都較強(qiáng)，該礦物熔點(diǎn)高（高（1890 ），硬度大（），

13、硬度大（67級(jí)）。且鍵力分布均勻，晶形呈粒級(jí)）。且鍵力分布均勻，晶形呈粒狀，無(wú)顯著解理。狀，無(wú)顯著解理。鎂橄欖石中的鎂橄欖石中的Mg2+被被Ca2+取代，就形成鈣橄欖石取代，就形成鈣橄欖石 - Ca2SiO4。 Ca2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為6，化學(xué)穩(wěn)定性好，幾乎無(wú)水硬性；而，化學(xué)穩(wěn)定性好，幾乎無(wú)水硬性；而 - Ca2SiO4 ， Ca2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為6、8兩種，而不是全部為兩種，而不是全部為6，化學(xué)穩(wěn)定性差，即，化學(xué)穩(wěn)定性差，即水化反應(yīng)活性大，有很好的水硬性。水化反應(yīng)活性大，有很好的水硬性。C3S 中中Ca2+的配位數(shù)也是的配位數(shù)也是6，但，但 CaO6的的O2-分布不規(guī)則，留有較大分

14、布不規(guī)則，留有較大的空腔，水化反應(yīng)更快。的空腔，水化反應(yīng)更快。152、組群狀結(jié)構(gòu)、組群狀結(jié)構(gòu)組群狀結(jié)構(gòu)是兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、六個(gè)組群狀結(jié)構(gòu)是兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、六個(gè)SiO4四面體通過(guò)公共氧四面體通過(guò)公共氧相連接，形成單獨(dú)的硅氧負(fù)離子團(tuán)。如圖相連接，形成單獨(dú)的硅氧負(fù)離子團(tuán)。如圖1-35所示。硅氧負(fù)離所示。硅氧負(fù)離子團(tuán)再通過(guò)其他金屬正離子聯(lián)系起來(lái)，這類結(jié)構(gòu)又稱為孤立的子團(tuán)再通過(guò)其他金屬正離子聯(lián)系起來(lái)，這類結(jié)構(gòu)又稱為孤立的有限硅氧四面體群。有限硅氧四面體群。這類結(jié)構(gòu)中這類結(jié)構(gòu)中SiO4之間公用的之間公用的O2-電價(jià)達(dá)到飽和，一般不再與其他電價(jià)達(dá)到飽和，一般不再與其他金屬離子配位，金屬離子配位，稱公共氧為

15、非活性氧或橋氧；只用去一價(jià)的稱公共氧為非活性氧或橋氧；只用去一價(jià)的O2-稱為活性氧或非橋氧。稱為活性氧或非橋氧。非橋氧還可與其他金屬離子配位。非橋氧還可與其他金屬離子配位。組群狀結(jié)構(gòu)的典型組群狀結(jié)構(gòu)的典型硅酸鹽晶體是綠寶硅酸鹽晶體是綠寶石（石（Be3Al2Si6O18)和鎂方柱石和鎂方柱石（Ca2MgSi2O7)。16綠寶石結(jié)構(gòu)分析綠寶石結(jié)構(gòu)分析（Be3Al2Si6O18 或或 3BeOAl2O3 6SiO2) （Si : O=1: 3）屬六方晶系，屬六方晶系，P6/mcc空間群，空間群，a=0.921nm，c=0.917nm，Z=2；在綠寶石結(jié)構(gòu)中，在綠寶石結(jié)構(gòu)中，SiO4四面體形成六節(jié)環(huán)，

16、環(huán)與環(huán)之間靠四面體形成六節(jié)環(huán)，環(huán)與環(huán)之間靠BeO4四面體中的四面體中的Be2+和和AlO6八面體中的八面體中的Al3+連接。連接。如圖如圖2-61所示為綠寶石結(jié)構(gòu)在（所示為綠寶石結(jié)構(gòu)在（0001）面上）面上1/2個(gè)晶胞的投影。在個(gè)晶胞的投影。在c軸高度上還有一半未畫(huà)出。軸高度上還有一半未畫(huà)出。Be2+個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)=1/2 4+1=3個(gè)；個(gè)；Al3+個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)=1 2=2個(gè)個(gè)所以為半個(gè)晶胞。所以為半個(gè)晶胞。17綠寶石晶體結(jié)構(gòu)（綠寶石晶體結(jié)構(gòu)（0001）面投影）面投影18綠寶石結(jié)構(gòu)分析：綠寶石結(jié)構(gòu)分析：（1）綠寶石的基本結(jié)構(gòu)單元是綠寶石的基本結(jié)構(gòu)單元是SiO4六節(jié)環(huán)，且每個(gè)六節(jié)環(huán)，且每個(gè)SiO4中有兩個(gè)

17、中有兩個(gè)O2-是公共氧，是公共氧，它們與四面體中的它們與四面體中的Si4+處于同一高度。六節(jié)環(huán)兩層相迭，交叉錯(cuò)開(kāi)處于同一高度。六節(jié)環(huán)兩層相迭，交叉錯(cuò)開(kāi)30，形成，形成復(fù)六環(huán)，環(huán)之間由復(fù)六環(huán)，環(huán)之間由Be2+和和Al3+連接。連接。（2）圖中有圖中有5個(gè)個(gè)Be2+處在以處在以c軸為軸為100的的75標(biāo)高處，所以屬于該晶胞的標(biāo)高處，所以屬于該晶胞的Be2+為為（1/2 4+1）3個(gè)。個(gè)。Be2+分別與分別與2個(gè)個(gè)65標(biāo)高的標(biāo)高的O2-（下面一層上面的（下面一層上面的O2-）和）和2個(gè)個(gè)85標(biāo)高的標(biāo)高的O2-（上面一層下面的（上面一層下面的O2-）相連形成）相連形成BeO4四面體。四面體。（3）圖中

18、有圖中有2個(gè)個(gè)Al3+也處在也處在75標(biāo)高，與標(biāo)高，與3個(gè)個(gè)85的的O2-和和3個(gè)個(gè)65的的O2-形成形成AlO6八面體，八面體，這些這些O2-也與也與 Be2+相配位，所以相配位，所以 O2-的電價(jià)是飽和的。的電價(jià)是飽和的。BeO4與與AlO6共棱共棱相連；相連； BeO4與與 SiO4、 AlO6與與 SiO4共頂共頂相連相連19（4）以標(biāo)高為以標(biāo)高為50的的Si4+和和O2-處作一反射面，就可得到晶胞的另一半，即單位晶處作一反射面，就可得到晶胞的另一半，即單位晶胞中有胞中有2個(gè)綠寶石分子。個(gè)綠寶石分子。綠寶石結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響：綠寶石結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響：由于結(jié)構(gòu)中有較大的環(huán)形孔隙，由于結(jié)構(gòu)中

19、有較大的環(huán)形孔隙，當(dāng)有半徑小、電價(jià)低的離子當(dāng)有半徑小、電價(jià)低的離子（K+，Na+）存在時(shí)，呈現(xiàn)出）存在時(shí)，呈現(xiàn)出離子導(dǎo)電離子導(dǎo)電。堇青石堇青石Mg2Al3AlSi5O18 與與綠寶石結(jié)構(gòu)相同，六節(jié)環(huán)綠寶石結(jié)構(gòu)相同，六節(jié)環(huán)中的中的SiO4被被AlO4取代，取代，而環(huán)外的（而環(huán)外的（Be3Al2 ）被）被（Mg2Al3）取代，保持電）取代，保持電價(jià)平衡。價(jià)平衡。203、連狀結(jié)構(gòu)、連狀結(jié)構(gòu)硅氧四面體通過(guò)公共氧連起來(lái)組成連續(xù)的鏈，構(gòu)成一維空間無(wú)限延硅氧四面體通過(guò)公共氧連起來(lái)組成連續(xù)的鏈，構(gòu)成一維空間無(wú)限延伸的連狀結(jié)構(gòu)，如圖伸的連狀結(jié)構(gòu)，如圖2-62。在單鏈中，在單鏈中，SiO4中有中有2個(gè)氧變成非橋氧

20、，鏈中的結(jié)構(gòu)單元為個(gè)氧變成非橋氧，鏈中的結(jié)構(gòu)單元為Si2O64-，單鏈的化學(xué)式為，單鏈的化學(xué)式為Si2O6n4n-， Si : O=1: 3。兩條相同的單鏈通過(guò)非橋氧可組成帶狀兩條相同的單鏈通過(guò)非橋氧可組成帶狀雙鏈，圖雙鏈，圖2-62D。 雙鏈的雙鏈的SiO4中平均有中平均有2.5個(gè)橋氧（一個(gè)橋氧（一半有半有2個(gè)，一半有個(gè)，一半有3個(gè)），鏈中的結(jié)構(gòu)個(gè)），鏈中的結(jié)構(gòu)單元為單元為Si4O116-，雙鏈的化學(xué)式為，雙鏈的化學(xué)式為Si4O11n6n-， Si : O=1: 2.75。在單鏈中，按周期長(zhǎng)短，即第一個(gè)在單鏈中，按周期長(zhǎng)短，即第一個(gè)SiO4重復(fù)出現(xiàn)的位置，分為一節(jié)鏈，重復(fù)出現(xiàn)的位置，分為一節(jié)

21、鏈，二節(jié)鏈二節(jié)鏈七節(jié)鏈（目前發(fā)現(xiàn)的只有七節(jié)鏈（目前發(fā)現(xiàn)的只有七種），圖七種），圖2-62A為二節(jié)鏈。為二節(jié)鏈。21 輝石類硅酸鹽（如透輝石，玩火輝石）含有輝石類硅酸鹽（如透輝石，玩火輝石）含有Si2O6n4n-單鏈，鏈與鏈之間通過(guò)金屬正離子相連接，最常見(jiàn)的為單鏈，鏈與鏈之間通過(guò)金屬正離子相連接，最常見(jiàn)的為Mg2+和和Ca2+ ，也有被其他正離子取代的情況，也有被其他正離子取代的情況，Mg2+可被可被Fe2+代替，（代替，（Mg2+Ca2+）可被（）可被（Na+Al3+）, （Na+Fe3+）, （Li+Al3+）等離子對(duì)所取代。）等離子對(duì)所取代。 角閃石類硅酸鹽含有角閃石類硅酸鹽含有Si4O1

22、1n6n-雙鏈，如斜方角閃石雙鏈，如斜方角閃石 (Mg,Fe)7 Si4O112(OH)2，透閃石，透閃石 Ca2Mg5Si4O112(OH)2，具有硅氧鏈的硅酸鹽礦物，因鏈內(nèi)具有硅氧鏈的硅酸鹽礦物，因鏈內(nèi)Si-O鍵要比鏈之間鍵要比鏈之間的的M-O鍵強(qiáng)得多，所以這類礦物易沿鏈（或帶）方向鍵強(qiáng)得多，所以這類礦物易沿鏈（或帶）方向劈裂為柱狀或纖維狀。劈裂為柱狀或纖維狀。 以透輝石為例說(shuō)明該類礦物的結(jié)構(gòu)。以透輝石為例說(shuō)明該類礦物的結(jié)構(gòu)。22透輝石透輝石CaMg Si2O6 的結(jié)構(gòu)（的結(jié)構(gòu)（CaOMgO2SiO2 ）屬單斜晶系，屬單斜晶系，C2/c空間群，空間群，a=0.975nm，b=0.890nm

23、，c=0.525nm， =10537 ，Z =4；圖；圖2-63為透輝石結(jié)構(gòu)在（為透輝石結(jié)構(gòu)在（010）和（）和（001）面的投影。）面的投影。 各硅氧鏈平行于各硅氧鏈平行于c軸伸展軸伸展，沿沿c軸鏈中軸鏈中SiO4的位置是一個(gè)向上一個(gè)向下更迭地的位置是一個(gè)向上一個(gè)向下更迭地排列著排列著，以粗黑線和細(xì)黑線分別表示兩個(gè)重疊的硅氧鏈，以粗黑線和細(xì)黑線分別表示兩個(gè)重疊的硅氧鏈(稍有移動(dòng)稍有移動(dòng))。透輝石晶體結(jié)構(gòu)（透輝石晶體結(jié)構(gòu)（010）面投影圖）面投影圖23由圖由圖2-63A，鏈之間由鏈之間由Mg2+和和Ca2+ 相連，相連， Mg2+的配位數(shù)是的配位數(shù)是6（圖中（圖中2個(gè)個(gè)“25” O2-，2個(gè)個(gè)

24、“10”，2個(gè)個(gè)“-10”）；）；Ca2+的配位數(shù)是的配位數(shù)是8，其中，其中4個(gè)非橋氧和個(gè)非橋氧和4個(gè)橋氧個(gè)橋氧（圖中（圖中2個(gè)個(gè)“75” O2-，2個(gè)個(gè)“10”，2個(gè)個(gè)“48”， 2個(gè)個(gè)“52” ）；）； ，由圖由圖B透輝石的（透輝石的（001）面投影和見(jiàn)，）面投影和見(jiàn)，Mg2+主要負(fù)責(zé)硅氧鏈中主要負(fù)責(zé)硅氧鏈中SiO4的頂角之的頂角之間連接。間連接。Ca2+主要負(fù)責(zé)硅氧鏈中主要負(fù)責(zé)硅氧鏈中SiO4的底面之間連接。的底面之間連接。 a軸，軸，(1)、(3)二條頂角相背，二條頂角相背，(2)(4)二條頂角相對(duì)。二條頂角相對(duì)。c軸，軸，(1)、(2)二條鏈二條鏈頂角指向左、右。頂角指向左、右。（A

25、）-（010）面投影）面投影24 若結(jié)構(gòu)中的若結(jié)構(gòu)中的Ca2+ 全部被全部被 Mg2+所代替，則變?yōu)橥婊疠x石所代替，則變?yōu)橥婊疠x石Mg2Si2O6（斜方晶系）。（斜方晶系）。 輝石類晶體結(jié)構(gòu)比環(huán)狀結(jié)構(gòu)的綠寶石類緊密，因此它們具有輝石類晶體結(jié)構(gòu)比環(huán)狀結(jié)構(gòu)的綠寶石類緊密，因此它們具有良好的電絕緣性。良好的電絕緣性。 輝石類和角閃石類礦物都具有典型的解理，輝石類和角閃石類礦物都具有典型的解理，解理方向發(fā)生在金屬正解理方向發(fā)生在金屬正離子與離子與O2-之間，而不在之間，而不在Si-O之間。之間。透輝石和透閃石解理角的差別在于，透輝石和透閃石解理角的差別在于，輝石類結(jié)構(gòu)中是單鏈，而輝石類結(jié)構(gòu)中是單鏈，而

26、角閃石類結(jié)構(gòu)中是雙鏈。角閃石類結(jié)構(gòu)中是雙鏈。254、層狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)是層狀結(jié)構(gòu)是SiO4四面體通過(guò)三個(gè)公共氧所構(gòu)成的向二維平面無(wú)限延伸的六節(jié)環(huán)四面體通過(guò)三個(gè)公共氧所構(gòu)成的向二維平面無(wú)限延伸的六節(jié)環(huán)硅氧層。圖硅氧層。圖2-64。在硅氧層中可取出一個(gè)在硅氧層中可取出一個(gè)a=0.52nm，b=0.90nm的矩形單位的矩形單位Si4O104-，SiO=12.5。所以硅氧層的化學(xué)式應(yīng)為。所以硅氧層的化學(xué)式應(yīng)為Si4O10n4n-。每個(gè)。每個(gè)SiO4四面體上有三個(gè)橋氧電四面體上有三個(gè)橋氧電荷已達(dá)到平衡；一個(gè)非橋氧可與硅氧層以外的其他正離子荷已達(dá)到平衡；一個(gè)非橋氧可與硅氧層以外的其他正離子(Mg2

27、+、Al3+、Fe3+、Fe2+等）相連。等）相連。硅氧層可分為二類：硅氧層可分為二類：一類是所有的活性氧指向同一個(gè)方向；一類是所有的活性氧指向同一個(gè)方向；另一類是活性氧交替的指向上，指向下。另一類是活性氧交替的指向上，指向下。屬于層狀結(jié)構(gòu)的晶體有：屬于層狀結(jié)構(gòu)的晶體有：高嶺石、滑石、蒙脫石、伊利石、高嶺石、滑石、蒙脫石、伊利石、白云母、葉蠟石等。白云母、葉蠟石等。硅氧層的結(jié)構(gòu)（六邊形網(wǎng)絡(luò)）硅氧層的結(jié)構(gòu)（六邊形網(wǎng)絡(luò)）0.52nm0.90nm26 在層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，與自由氧相連的在層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，與自由氧相連的Mg2+、Al3+等離子配位數(shù)為等離子配位數(shù)為6，形，形成成MgO6 、A

28、lO6八面體，它們之間有二種聯(lián)接方式：八面體，它們之間有二種聯(lián)接方式： 二八面體型二八面體型八面體以共棱方式聯(lián)接，八面體中的八面體以共棱方式聯(lián)接，八面體中的O2-只被二個(gè)正離子所只被二個(gè)正離子所共用（或者說(shuō)八面體空隙只有共用（或者說(shuō)八面體空隙只有2/3被正離子填充）。被正離子填充）。 AlO6八面體即為二八面八面體即為二八面體結(jié)構(gòu)（體結(jié)構(gòu)（3/62=1，電價(jià)平衡）。，電價(jià)平衡）。三八面體型三八面體型八面體以八面體以共棱方式聯(lián)接，八面體中的共棱方式聯(lián)接，八面體中的O2-被三個(gè)正離子所共用（或被三個(gè)正離子所共用（或者說(shuō)八面體空隙全部被正離者說(shuō)八面體空隙全部被正離子填充）。子填充）。 MgO6八面體

29、即為三八面體八面體即為三八面體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（2/63=1，電價(jià)平衡）。，電價(jià)平衡）。27 在層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，在層狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，SiO4四面體層和四面體層和MgO6 、AlO6八八面體層的聯(lián)接方式有二種：面體層的聯(lián)接方式有二種： 一種是一層四面體層與一層八面體層相連，稱為一種是一層四面體層與一層八面體層相連，稱為11型（兩層型型（兩層型或單網(wǎng)層）層狀結(jié)構(gòu)；或單網(wǎng)層）層狀結(jié)構(gòu)； 另一種是由兩四面體層中間夾一層八面體層，稱為另一種是由兩四面體層中間夾一層八面體層，稱為21型（三層型（三層型或復(fù)網(wǎng)層）層狀結(jié)構(gòu)；型或復(fù)網(wǎng)層）層狀結(jié)構(gòu)；21型型11型型28層狀結(jié)構(gòu)礦物的特點(diǎn)：層狀結(jié)構(gòu)礦物的特點(diǎn)：

30、由硅氧層組成的礦物，層間為分子間力由硅氧層組成的礦物，層間為分子間力(也可能有氫鍵也可能有氫鍵結(jié)合結(jié)合)，較弱，都具有完全的片狀解理；，較弱，都具有完全的片狀解理；層狀礦物中都含有結(jié)構(gòu)水，以層狀礦物中都含有結(jié)構(gòu)水，以O(shè)H形式存在；形式存在；存在于復(fù)網(wǎng)層間的結(jié)合水，不牢固，除去時(shí)不會(huì)破壞晶體存在于復(fù)網(wǎng)層間的結(jié)合水，不牢固，除去時(shí)不會(huì)破壞晶體結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；八面體層中有陽(yáng)離子交換時(shí)，可造成電價(jià)不平衡，層間八面體層中有陽(yáng)離子交換時(shí)，可造成電價(jià)不平衡，層間可進(jìn)入低電價(jià)離子可進(jìn)入低電價(jià)離子(K+、Na+等等)。29（1）高）高嶺嶺石結(jié)構(gòu)石結(jié)構(gòu)（ Al2O32SiO2 2H2O 或或Al4Si4O10(OH)

31、8）高嶺石屬三斜晶系，高嶺石屬三斜晶系，C1空間群，空間群， a=0.514nm，b=0.893nm，c=0.737nm， =9136 ， =10448 ， =8954 ， Z =1；高嶺石是高嶺石是1:1型結(jié)構(gòu)，由一層型結(jié)構(gòu)，由一層SiO4和一層和一層AlO6相連。相連。圖圖2-67是高嶺石結(jié)構(gòu)在（是高嶺石結(jié)構(gòu)在（010）和）和（100）面上的投影，由圖可看出）面上的投影，由圖可看出SiO4 層和層和AlO6層的連接情況。層的連接情況。結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)中Al3+的配位數(shù)是的配位數(shù)是6，每個(gè)，每個(gè)Al3+同時(shí)與同時(shí)與2個(gè)個(gè)O2-和和4個(gè)個(gè)OH-相連，相連，形成形成AlO2 (OH)4八面體，即八面體

32、，即O2-起著橋梁作用，把硅氧層與水鋁起著橋梁作用，把硅氧層與水鋁石層聯(lián)系在一起。石層聯(lián)系在一起。Al3+只填充了由只填充了由2個(gè)個(gè)O2-和和4個(gè)個(gè)OH-形成的八面體空形成的八面體空隙的隙的2/3（二八面體型）。（二八面體型）。30圖圖2-67A是高嶺石在（是高嶺石在（001）面的投影，并注明了）面的投影，并注明了c軸方向各離子的軸方向各離子的高度及高度及SiO4和和AlO2 (OH)4，可清楚看到硅氧層的六節(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)。，可清楚看到硅氧層的六節(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)。 SiO4與與AlO2 (OH)4共頂相連。共頂相連。高嶺石的單網(wǎng)層之間主要以氫鍵高嶺石的單網(wǎng)層之間主要以氫鍵（OHO）相連，起作用力比分）相連，

33、起作用力比分子間力大，所以，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：子間力大，所以，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：（1）解理成小片狀晶體；）解理成小片狀晶體；（2）單網(wǎng)層之間水分子不易進(jìn)入，）單網(wǎng)層之間水分子不易進(jìn)入，不會(huì)因水含量增加而膨脹；不會(huì)因水含量增加而膨脹；（3）可交換的陽(yáng)離子容量較小。）可交換的陽(yáng)離子容量較小。31（2）蒙脫石（微晶高）蒙脫石（微晶高嶺嶺石）的結(jié)構(gòu)石）的結(jié)構(gòu)（Al2Si4O10(OH)8nH2O理論式）理論式）屬單斜晶系，屬單斜晶系，C2/m空間群，空間群， a=0.523nm，b=0.906nm，c值可變，值可變，Z=2。圖圖2-68是蒙脫石結(jié)構(gòu)在（是蒙脫石結(jié)構(gòu)在（100）面投影，該礦物是）面投影，該礦物是

34、2:1型結(jié)構(gòu)，由兩型結(jié)構(gòu)，由兩層層SiO4層中間夾一層鋁氧八面體層中間夾一層鋁氧八面體層（水鋁石）。層（水鋁石）。Al3+的配位數(shù)為的配位數(shù)為6（4個(gè)個(gè)O2-和和2個(gè)個(gè)OH-），且為二八），且為二八面體型。面體型。鋁氧八面體層中的鋁氧八面體層中的Al3+可可 被被Mg2+取代，使取代，使復(fù)網(wǎng)層不呈電中性，而帶有少量負(fù)電荷，復(fù)網(wǎng)層不呈電中性，而帶有少量負(fù)電荷，層之間有斥力，使帶有正電的水化正離子層之間有斥力，使帶有正電的水化正離子易進(jìn)入平衡電價(jià)。所以其化學(xué)式為易進(jìn)入平衡電價(jià)。所以其化學(xué)式為(MxnH2O)(Al2-xMgx)Si4O10(OH)232蒙脫石的基本性質(zhì)：蒙脫石的基本性質(zhì)： (1)水

35、化正離子進(jìn)入層間，可使其膨脹，水化正離子進(jìn)入層間，可使其膨脹，c軸方向的晶胞尺寸在軸方向的晶胞尺寸在0.962.14nm之之間間又稱為膨潤(rùn)土；又稱為膨潤(rùn)土； (2)加水則膨脹，脫水則收縮，在脫去結(jié)構(gòu)水之前不破壞其晶格構(gòu)造；加水則膨脹，脫水則收縮，在脫去結(jié)構(gòu)水之前不破壞其晶格構(gòu)造； (3)隨層間水進(jìn)入的正離子易于隨層間水進(jìn)入的正離子易于交換，使該礦物具有較高的陽(yáng)交換，使該礦物具有較高的陽(yáng)離子交換容量。離子交換容量。33（3）滑石的結(jié)構(gòu)）滑石的結(jié)構(gòu)(Mg3Si4O10(OH)2） 屬單斜晶系，屬單斜晶系， C2/c空間群空間群, a=0.526nm，b=0.910nm，c=1.881nm， =91

36、36 ，2:1型結(jié)構(gòu)。型結(jié)構(gòu)。滑石結(jié)構(gòu)與蒙脫石相近，將蒙脫石中滑石結(jié)構(gòu)與蒙脫石相近，將蒙脫石中的的Al-O八面體換成八面體換成Mg-O八面體，且八面體，且三個(gè)三個(gè)Mg2+共用一個(gè)共用一個(gè)O2-成為三八面體成為三八面體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。如圖如圖2-69，兩層，兩層SiO4層中間夾一層層中間夾一層鎂氧八面體層（水鎂石層），鎂氧八面體層（水鎂石層）， Mg2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為6（4個(gè)個(gè)O2-和和2個(gè)個(gè)OH-）。）。復(fù)網(wǎng)層是電中性的，層之間靠分子間復(fù)網(wǎng)層是電中性的，層之間靠分子間力聯(lián)系。所以，滑石具有良好的片狀力聯(lián)系。所以，滑石具有良好的片狀解理，并有滑膩感。解理，并有滑膩感。34（4）伊利石結(jié)構(gòu)（化學(xué)

37、式）伊利石結(jié)構(gòu)（化學(xué)式K11.5Al4Si76.5Al11.5O20(OH)4） 屬單斜晶系，屬單斜晶系， C2/c空間群，空間群， a=0.520nm，b=0.900nm，c=1.00nm， 角尚未確定角尚未確定 ，Z=2，2:1型結(jié)構(gòu)。型結(jié)構(gòu)。 伊利石具有蒙脫石相似的復(fù)網(wǎng)層，不同的是伊利石具有蒙脫石相似的復(fù)網(wǎng)層，不同的是SiO4中中約有約有1/6的的Si4+被被Al3+取代取代，為平衡多余的負(fù)電荷，約有，為平衡多余的負(fù)電荷，約有11.5個(gè)個(gè)K+進(jìn)入結(jié)構(gòu)單位層之間。處于上下兩層進(jìn)入結(jié)構(gòu)單位層之間。處于上下兩層SiO4六六節(jié)環(huán)中心，相當(dāng)于配位數(shù)為節(jié)環(huán)中心，相當(dāng)于配位數(shù)為12的的K-O配位多面體

38、，使層聯(lián)配位多面體，使層聯(lián)結(jié)牢固，且這種陽(yáng)離子不易被交換。因此，伊利石與水結(jié)牢固，且這種陽(yáng)離子不易被交換。因此，伊利石與水接觸，不發(fā)生膨脹。接觸，不發(fā)生膨脹。 35（5）白云母）白云母（化學(xué)式（化學(xué)式KAl2AlSi3O10(OH)2 ）屬單斜晶系，屬單斜晶系， C2/c空間群空間群, a=0.519nm，b=0.900nm，c=2.000nm， =9547 ，Z=2，2:1型結(jié)構(gòu)。型結(jié)構(gòu)。兩層兩層SiO4層通過(guò)層通過(guò)Al3+聯(lián)接，聯(lián)接，Al3+的配位數(shù)為的配位數(shù)為6 （4個(gè)個(gè)O2-和和2個(gè)個(gè)OH-）。）。由圖由圖2-28可見(jiàn)，相鄰復(fù)網(wǎng)層間呈對(duì)稱狀態(tài)，使相鄰兩硅氧六節(jié)環(huán)處形成巨大空隙；可見(jiàn)，相

39、鄰復(fù)網(wǎng)層間呈對(duì)稱狀態(tài)，使相鄰兩硅氧六節(jié)環(huán)處形成巨大空隙；硅氧層內(nèi)有硅氧層內(nèi)有1/4的的Si4+被被Al3+取代取代，由由K+進(jìn)入層之間巨大空隙處平衡進(jìn)入層之間巨大空隙處平衡多余的負(fù)電荷，其多余的負(fù)電荷，其 配位數(shù)也是配位數(shù)也是12，且比伊利石中的且比伊利石中的K+多，使層間的多，使層間的結(jié)合較牢固（但相對(duì)于層內(nèi)仍較結(jié)合較牢固（但相對(duì)于層內(nèi)仍較弱，為片狀解理。弱，為片狀解理。白云母中的白云母中的Al3+可被可被Mg2+、Fe2+、(Li+Fe2+)等取代；等取代；K+可被可被Na+、Ca2+ 、H3O+取代，形成云母族的取代，形成云母族的其他類型。其他類型。365、架狀結(jié)構(gòu)、架狀結(jié)構(gòu)每個(gè)每個(gè)Si

40、O4中的四個(gè)角頂都與相鄰的中的四個(gè)角頂都與相鄰的SiO4共頂，使共頂，使SiO4四四面體群排列成具有三維空間的面體群排列成具有三維空間的“架架”。SiO4中的中的O2-全全部為公共氧，部為公共氧， SiO=12。石英及其變體屬于架狀結(jié)構(gòu)。若硅氧骨架中的石英及其變體屬于架狀結(jié)構(gòu)。若硅氧骨架中的Si4+被被Al3+取取代，則會(huì)產(chǎn)生多余的負(fù)電荷，其他正離子將會(huì)進(jìn)入結(jié)構(gòu)，代，則會(huì)產(chǎn)生多余的負(fù)電荷，其他正離子將會(huì)進(jìn)入結(jié)構(gòu)，以平衡電價(jià)。一般是半徑大而電價(jià)低的正離子，如以平衡電價(jià)。一般是半徑大而電價(jià)低的正離子，如K+、Na+、Ca2+ 、Ba2+等。長(zhǎng)石等。長(zhǎng)石(K,Na)AlSi3O8，霞石，霞石NaAl

41、SiO4，沸石，沸石NaAlSi2O6H2O 等都屬于架狀結(jié)構(gòu)。等都屬于架狀結(jié)構(gòu)。37（1）石英晶體結(jié)構(gòu)）石英晶體結(jié)構(gòu)石英在不同的熱力學(xué)條件下有不同的變體，常壓下石英變體間的關(guān)石英在不同的熱力學(xué)條件下有不同的變體，常壓下石英變體間的關(guān)系如下：系如下：上式中縱向之間的變化不涉及晶體結(jié)構(gòu)中鍵的破裂和重建，上式中縱向之間的變化不涉及晶體結(jié)構(gòu)中鍵的破裂和重建，只是鍵角的變化，轉(zhuǎn)變過(guò)程迅速而可逆，這種轉(zhuǎn)變稱為只是鍵角的變化，轉(zhuǎn)變過(guò)程迅速而可逆，這種轉(zhuǎn)變稱為位移位移性轉(zhuǎn)變性轉(zhuǎn)變；橫向間的轉(zhuǎn)變都涉及鍵的破裂與重建，過(guò)程緩慢，這種轉(zhuǎn)變橫向間的轉(zhuǎn)變都涉及鍵的破裂與重建，過(guò)程緩慢，這種轉(zhuǎn)變稱為稱為重建性轉(zhuǎn)變重建性

42、轉(zhuǎn)變，見(jiàn)圖，見(jiàn)圖2-71。 -石英石英 -鱗石英鱗石英 -石英石英 -鱗石英鱗石英 -方石英方石英 -鱗石英鱗石英 573163117870147018027038圖圖2-7139石英的三種主要變體石英的三種主要變體 -石英、石英、 -鱗石英、鱗石英、 -方石英在結(jié)構(gòu)上的差別方石英在結(jié)構(gòu)上的差別在于在于SiO4間的連接方式，圖間的連接方式，圖2-72。在在 -方石英中，方石英中，兩兩SiO4之間有一對(duì)稱中心關(guān)系，之間有一對(duì)稱中心關(guān)系，Si-O-Si鍵角為鍵角為180； -鱗石英中，鱗石英中，兩共頂?shù)膬晒岔數(shù)腟iO4間有一對(duì)稱面，間有一對(duì)稱面， Si-O-Si鍵角為鍵角為180； -石英中，石英

43、中，兩共頂?shù)膬晒岔數(shù)腟iO4間間無(wú)對(duì)稱關(guān)系，無(wú)對(duì)稱關(guān)系， Si-O-Si鍵角為鍵角為150。它們之間的轉(zhuǎn)變需拆。它們之間的轉(zhuǎn)變需拆開(kāi)開(kāi)Si-O鍵，重新組合成新骨架。鍵，重新組合成新骨架。 -石英石英401） -石英石英屬六方晶系，屬六方晶系，P6222空間群，空間群， a=0.501nm，c=0.547nm，Z=3。圖圖2-73是是結(jié)構(gòu)在（結(jié)構(gòu)在（0001）面上的投影，在）面上的投影，在 -石英結(jié)構(gòu)中存在六次螺石英結(jié)構(gòu)中存在六次螺旋軸。圍繞螺旋軸的旋軸。圍繞螺旋軸的Si4+在（在（0001）面上可連成正六邊形。）面上可連成正六邊形。 -石英有左右形之分。離石英有左右形之分。離子群形成螺旋狀（子

44、群形成螺旋狀（16、50、83）。）。 -石英屬三方晶系，石英屬三方晶系，P312或，或，P322空間群，空間群， a=0.491nm，c=0.540nm，Z=3。41 -石英與石英與 -石英的區(qū)別在于石英的區(qū)別在于 -石英的石英的Si-O-Si鍵角為鍵角為137，從而使，從而使六次螺旋軸變?yōu)槿温菪S。圍繞三次螺旋軸的六次螺旋軸變?yōu)槿温菪S。圍繞三次螺旋軸的Si4+在（在（0001）面上的投影不是正六邊形，而是復(fù)三方形。面上的投影不是正六邊形，而是復(fù)三方形。422） -鱗石英鱗石英屬六方晶系，屬六方晶系，P63/mmc空間群，空間群， a=0.504nm，c=0.825nm，Z=4。其結(jié)構(gòu)

45、可看成平行于（其結(jié)構(gòu)可看成平行于（0001）面，）面，SiO4按六節(jié)環(huán)連接方式構(gòu)成四面按六節(jié)環(huán)連接方式構(gòu)成四面體層（六方片狀網(wǎng)絡(luò)），任何兩個(gè)體層（六方片狀網(wǎng)絡(luò)），任何兩個(gè)相鄰的相鄰的SiO4四面體的頂角指向相四面體的頂角指向相反方向，上下層之間再以頂角相連反方向，上下層之間再以頂角相連而成架狀結(jié)構(gòu)（這只是一個(gè)理想的而成架狀結(jié)構(gòu)（這只是一個(gè)理想的模型）。模型）。433） -方石英方石英屬立方晶系，屬立方晶系，F(xiàn)d3m空間群，空間群， a=0.713nm，Z=8。圖圖2-76為為 -方石英的結(jié)構(gòu)晶胞圖，方石英的結(jié)構(gòu)晶胞圖，Si4+占有全部面心立方結(jié)點(diǎn)的位占有全部面心立方結(jié)點(diǎn)的位置和立方體內(nèi)八個(gè)小立方體中心的四個(gè)。置和立方體內(nèi)八個(gè)小立方體中心的四個(gè)。 -方石英與立方方石英與立方ZnS結(jié)構(gòu)相似。結(jié)構(gòu)相似。若將立方若將立方ZnS結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)中的Zn和和S全全部換成部換成Si，同時(shí)在每?jī)蓚€(gè)，同時(shí)在每?jī)蓚€(gè)Si原子原子聯(lián)線中心處放置一個(gè)聯(lián)線中心處放置一個(gè)O原子，即原子，即稱為方石英結(jié)構(gòu)。稱為方石英結(jié)構(gòu)。將將 -方石英冷卻到方石英冷卻到270以下，以下，就轉(zhuǎn)化為四方晶系