離子類型劃分類質(zhì)同相

前言

決定礦物性質(zhì)的因素包括兩個(gè)方面，其一是晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為每一種礦物在一定條件下都有一定的存在形態(tài)；其二是礦物的化學(xué)組成，具有不同化學(xué)組成的礦物往往具有不同的物化性質(zhì)。晶體化學(xué)的首要任務(wù)就是研究晶體化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系。第三章礦物的晶體化學(xué)離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!講授內(nèi)容

1、元素的離子類型2、球體的最緊密堆積3、礦物中的化學(xué)鍵類型和晶體類型4、類質(zhì)同象與同質(zhì)多象離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!一、元素離子類型的劃分

組成礦物的原子或離子的性質(zhì)直接影響著礦物的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)。在礦物學(xué)中，根據(jù)離子的外層電子構(gòu)型特征，礦物晶體中的離子分為三種基本類型：

惰性氣體型離子，銅型離子和過(guò)渡型離子。

離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!惰性氣體型離子的礦物學(xué)性質(zhì)堿金屬和堿土金屬的金屬性較強(qiáng)，容易失去最外層電子變?yōu)殛?yáng)離子，達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氧是地殼中含量最多、分布最廣的元素，容易得到兩個(gè)電子變?yōu)镺2-，達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。堿金屬和堿土金屬容易與氧結(jié)合成氧化物或含氧鹽，形成大部分造巖礦物，在地質(zhì)學(xué)上，將堿金屬和堿土金屬元素稱為造巖元素、親石元素或親氧元素。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!銅型離子的礦物學(xué)性質(zhì)銅型離子半徑較小，極化能力強(qiáng)，易與半徑大、容易被極化的硫離子(S2-)相結(jié)合，生成具有明顯共價(jià)鍵成分的硫化物及類似化合物。（如方鉛礦)該類元素形成的硫化物是構(gòu)成金屬硫化物礦床的主要礦石礦物，因此將其稱為造礦元素或親硫元素。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!在礦物學(xué)性質(zhì)方面，如果過(guò)渡型離子外層電子數(shù)接近8，親氧性強(qiáng)(鈦鋯)，易形成氧化物和含氧鹽；外層電子數(shù)接近18的，親硫性強(qiáng)，易形成硫化物(鈷鎳);居于周期表中間位置的（如Fe，Mn)與氧硫均能結(jié)合，具體與哪種元素結(jié)合，主要取決于介質(zhì)的酸堿度條件（如鐵元素）。

離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!1611年，開普勒首先提出了球體的三維密堆積

晶體中的質(zhì)點(diǎn)在排列時(shí)，除了共價(jià)鍵結(jié)合的原子晶體外，其他晶體類型的質(zhì)點(diǎn)在排列時(shí)，為了提高晶格的穩(wěn)定性，質(zhì)點(diǎn)總是盡可能相互靠近，在晶體空間中做最緊密排列，以降低晶體的內(nèi)能。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)堆積規(guī)律不同，最常見的堆積方式有兩種：等大球體（單一質(zhì)點(diǎn)）的最緊密堆積和不等大球體的最緊密堆積。二、球體的最緊密堆積離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!2、立方最緊密堆積

第三層球的投影位置與層球不重疊，而是按照ABCABC……三層重復(fù)一次的規(guī)律連續(xù)堆積。在理想情況下，該種堆積方式中，球在空間中的分布規(guī)律與空間格子中的立方面心格子一致，所以該堆積方式稱為立方最緊密堆積。圖2立方最緊密堆積離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!八面體空隙

由六個(gè)球體圍成，其中三個(gè)球在上層，三個(gè)球在下層，上下層球錯(cuò)開60°，將這六個(gè)球體的中心聯(lián)結(jié)起來(lái)構(gòu)成一個(gè)八面體。注解：通過(guò)數(shù)學(xué)推算，當(dāng)有n個(gè)等大球體做最緊密堆積時(shí)，則可形成n個(gè)八面體空隙和2n個(gè)四面體空隙。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!三、礦物的晶格類型1礦物晶格類型的劃分礦物晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與其晶格類型密切相關(guān)，根據(jù)晶體中占主導(dǎo)地位的化學(xué)鍵類型不同，礦物晶體結(jié)構(gòu)分為四種類型：共價(jià)鍵—原子晶格；金屬鍵—金屬晶格；離子鍵—離子晶格；分子鍵—分子晶格；離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!3）原子晶體由于共價(jià)鍵力強(qiáng)大，因此原子晶體有較大的硬度和較高的熔點(diǎn)，不導(dǎo)電、透明到半透明、呈現(xiàn)玻璃－金剛光澤。4）分子晶體由于分子鍵相當(dāng)弱，這類晶體一般熔點(diǎn)低，可壓縮性、熱膨脹率高、硬度低、不導(dǎo)電、不透明、具有非金屬光澤，電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)變化范圍大。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!3、化學(xué)鍵的過(guò)渡性

上面談到的化學(xué)鍵和晶格類型都很典型，事實(shí)上化學(xué)鍵存在過(guò)渡型，一種晶體中可以有兩種或兩種以上的化學(xué)鍵存在，形成多鍵型晶格。（閃鋅礦：共價(jià)－離子鍵型，石墨：共價(jià)－金屬性，方鉛礦：離子－共價(jià)－金屬的過(guò)渡。鮑林指出，化學(xué)鍵之間的過(guò)渡程度可用元素離子的電負(fù)性x及其差值△x來(lái)表示。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!當(dāng)兩種元素的電負(fù)性差極大（大于2），電負(fù)性低的價(jià)電子向電負(fù)性高的原子遷移，并將集中在這個(gè)原子上，形成離子鍵；當(dāng)兩種元素電負(fù)性相近（差約為0）則兩原子間的價(jià)電子對(duì)稱分布在兩原子之間，形成共價(jià)鍵；當(dāng)兩種元素電負(fù)性差值介于二者之間，形成過(guò)渡性的化學(xué)鍵，即共價(jià)--離子鍵型。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!四、類質(zhì)同象

一、類質(zhì)同象的相關(guān)概念二、類質(zhì)同象的類型劃分三、形成類質(zhì)同象的條件四、研究類質(zhì)同象的意義離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!圖蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!1）代替固溶體溶質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)全部或部分的代替溶劑晶格中相應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)，并占據(jù)其配位位置而形成的固溶體。2)侵入固溶體溶質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)侵入到溶劑質(zhì)點(diǎn)的晶格空隙中可形成侵入固溶體。（如合金元素鎳、鉻等金屬分散在其他金屬材料中形成各種金屬合金）離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!2）不完全類質(zhì)同象

在類質(zhì)同象混晶中，如果兩種質(zhì)點(diǎn)的相互取代局限在一定的范圍內(nèi)則稱為不完全類質(zhì)同象。

典型實(shí)例：閃鋅礦ZnS，鐵取代鋅局限在一定的范圍內(nèi)，鋅被鐵取代總量不超過(guò)26%。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!注解：關(guān)于異價(jià)類質(zhì)同象取代1）晶體中存在兩種異價(jià)離子同時(shí)取代的現(xiàn)象

如鈉長(zhǎng)石與鈣長(zhǎng)石系列中Na+和Ca2+，Si4+和Al3+之間的取代，這兩種取代同時(shí)進(jìn)行，代替前后總電價(jià)相等。2)礦物中電價(jià)較高的離子與數(shù)量較多的低價(jià)離子間相互取代。典型實(shí)例：綠柱石Be3Al2[Si6O18]中的Be2+可以被Li+和Cs+代替，代替前后增加的離子充填在硅氧四面體環(huán)的巨大空隙中。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!三）形成類質(zhì)同象的條件

類質(zhì)同象代替能否進(jìn)行，主要取決于離子、原子本身的性質(zhì)（半徑、電價(jià)及離子類型等內(nèi)因）和形成時(shí)的物理化學(xué)條件。（包括溫度、壓力及介質(zhì)條件等外因）1、內(nèi)因1）離子或原子的半徑在電價(jià)和離子類型相同的情況下，離子在晶格中類質(zhì)同象的代替能力隨著離子半徑差別的增大而減小。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!注解：異價(jià)類質(zhì)同象的對(duì)角線法則

在元素周期表中，從左上方到右下方的對(duì)角線方向上，元素的陽(yáng)離子半徑相近，一般右下方的高價(jià)元素，易代替左上方的低價(jià)元素，形成異價(jià)類質(zhì)同象的對(duì)角線法則。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!3）離子類型質(zhì)點(diǎn)類質(zhì)同象代替時(shí)，不能改變晶體的鍵型，離子類型不同不能相互代替。典型實(shí)例：Ca2+和Hg2+，盡管半徑接近，電價(jià)相等，但卻不能相互代替，其原因就是二者屬于不同的離子類型。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!2）壓力壓力增大，可限制類質(zhì)同象代替的范圍，又可使固溶體分離。3）組分濃度組分濃度對(duì)類質(zhì)同象的影響可由定比定律和倍比定律來(lái)說(shuō)明。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!四）研究類質(zhì)同象的意義1.研究類質(zhì)同象對(duì)某些資源的合理綜合利用有重要的意義。（地殼中的許多元素本身很少或根本不能形成獨(dú)立礦物，而主要以類質(zhì)同象混入物的形式賦存在與之性質(zhì)相似的常量元素所組成的礦物的晶格中。如某些稀有分散元素（鎘元素銦元素），主要以類質(zhì)同象的形式存在于閃鋅礦中；再如矽卡巖型鐵礦石中的錮元素主要以類質(zhì)同象的形式存在于磁鐵礦中。）2.由于類質(zhì)同象現(xiàn)象的發(fā)生與礦物的生成條件（成礦溫度、壓力和介質(zhì)條件）有關(guān)，因而研究類質(zhì)同象規(guī)律有利于研究礦物的成礦環(huán)境，以指導(dǎo)探礦。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!注解：關(guān)于同質(zhì)多象的說(shuō)明同質(zhì)多象的每個(gè)變體都有一定的熱力學(xué)溫度范圍，都有各自的形態(tài)和物理性質(zhì)，在礦物學(xué)中都是獨(dú)立的礦物種，如金剛石和石墨。同種物質(zhì)的各同質(zhì)多象變體根據(jù)其形成溫度從低到高在其名稱或成分之前加αβγ等希臘字母，以示區(qū)別，例如α-石英，β--石英。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!當(dāng)兩個(gè)變體結(jié)構(gòu)差異較小，不需要改變?cè)械逆I型，質(zhì)點(diǎn)只要在原來(lái)的位置稍做位移，就可以從一種變體轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N變體，這種轉(zhuǎn)變稱為改造式轉(zhuǎn)變。1）改造式轉(zhuǎn)變離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!2）重建式轉(zhuǎn)變當(dāng)兩個(gè)變體結(jié)構(gòu)差異較大，在轉(zhuǎn)變過(guò)程中需要破壞原來(lái)變體的結(jié)構(gòu)，包括鍵型、配位數(shù)和堆積方式等，才能重新建立新變體的晶體結(jié)構(gòu)，這種轉(zhuǎn)變稱為重建式轉(zhuǎn)變或改造式轉(zhuǎn)變。注解：重建式轉(zhuǎn)變不可逆，轉(zhuǎn)變速度很慢而且需要外界提供較大的能量。實(shí)例：石墨向金剛石的轉(zhuǎn)變，需要較高的壓力、較高的溫度和催化劑的參入。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!3研究同質(zhì)多象現(xiàn)象的意義由于同質(zhì)多象變體形成與外界條件關(guān)系密切，因此可用來(lái)研究地質(zhì)體形成時(shí)的物理化學(xué)條件。在工業(yè)上利用同質(zhì)多象變體間的轉(zhuǎn)變規(guī)律來(lái)改造礦物的晶體結(jié)構(gòu)，以獲得所需要的礦物原料。（利用石墨制造人造金剛石，把石墨加熱到2000攝氏度，加壓到0.5～1×1010帕和有催化劑存在條件下，可以制造出閃閃發(fā)亮的人造金剛石。）在選礦工業(yè)中，利用某一變體轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪蛔凅w性質(zhì)發(fā)生改變的特性進(jìn)行選礦。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!多型是同質(zhì)多象的一種特殊類型。各種多型在平行結(jié)構(gòu)單元層的方向上晶胞參數(shù)a相同，在垂直結(jié)構(gòu)單元層方向上，相應(yīng)晶胞參數(shù)相當(dāng)于結(jié)構(gòu)單元層厚度的整數(shù)倍。2.表示方法多型的符號(hào)是由一個(gè)數(shù)字和一個(gè)字母組成,數(shù)字表示多型變體單位晶胞內(nèi)結(jié)構(gòu)單位層的數(shù)目，即重復(fù)層數(shù)，后面的大寫斜體字母指示多型變體所屬的晶系。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!七、有序無(wú)序結(jié)構(gòu)前言礦物的晶體結(jié)構(gòu)受到外部環(huán)境的影響，在一定的條件下，晶體形成的熱力學(xué)條件及其它外界因素是決定晶體結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)因素。晶體結(jié)構(gòu)的有序無(wú)序現(xiàn)象是形成條件決定或影響晶體結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!2、有序結(jié)構(gòu)如果質(zhì)點(diǎn)之間相互的分布有一定的規(guī)律性，即它們各自占據(jù)特定的位置。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!注解在結(jié)晶過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)入特定的位置形成有序結(jié)構(gòu)，以最大限度的降低自由能。晶體結(jié)構(gòu)的有序度在一定條件下可以改變，熱擾動(dòng)的存在及晶體的快速生長(zhǎng)促使質(zhì)點(diǎn)占據(jù)任意可能的位置，形成無(wú)序結(jié)構(gòu)。隨著溫度降低，無(wú)序結(jié)構(gòu)會(huì)向有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變（有序化），反之溫度升高，有序結(jié)構(gòu)會(huì)向無(wú)序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變（無(wú)序化）。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!1、惰性氣體型離子在周期表中的位置包括周期表左邊的堿金屬和堿土金屬以及右邊的一些非金屬元素(氯族元素氧族元素)。外層電子構(gòu)型特點(diǎn)

該類元素在失去或得到一定數(shù)目的電子成為離子時(shí)，最外層電子構(gòu)型與惰性氣體原子相似，具有8個(gè)（S2P6）或2個(gè)（S2）電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，稱為惰性氣體型離子。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!2、銅型離子(銅金銀鉛汞鎘鋅等18種元素)在周期表中的位置包括周期表長(zhǎng)周期右半部的有色金屬和重金屬元素。外層電子構(gòu)型特點(diǎn)該類原子失去電子成為陽(yáng)離子時(shí)，最外層具有18個(gè)（或20個(gè)）電子，外圍電子構(gòu)型特征與一價(jià)銅離子（S2P6d10)相似，故稱為銅型離子。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!3、過(guò)渡型離子(包括鐵鈷鎳錳等共25種元素)在周期表中的位置及外圍電子構(gòu)型特點(diǎn)包括周期表中的第Ⅲ~Ⅷ族的副族元素，原子失去電子成為陽(yáng)離子時(shí)，其最外層具有8到18個(gè)電子，屬于一種過(guò)渡型結(jié)構(gòu)，故稱為過(guò)渡型離子。過(guò)渡型離子的礦物學(xué)性質(zhì)過(guò)渡型離子的半徑和極化能力介于惰性氣體型離子和銅型離子之間；離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!圖1六方最緊密堆積模型第三層球的投影位置和層是重疊的，第四層球的投影位置和第二層是重疊的，按照ABABAB…兩層重復(fù)一次的規(guī)律連續(xù)堆積，各最緊密堆積層平行（0001）（？）。在理想情況下，該種堆積方式具有六方晶系的對(duì)稱規(guī)律，所以稱之為六方最緊密堆積。一）等大球體的最緊密堆積1、六方最緊密堆積

離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!在等大球體最緊密堆積中，球體之間仍有空隙，空隙約占整體空間的25.95%，根據(jù)空隙的幾何外形可分為兩種：四面體空隙

3、球體堆積空隙的類型由四個(gè)球體圍成，將四個(gè)球體的中心聯(lián)結(jié)起來(lái)可構(gòu)成一個(gè)四面體空隙。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!

當(dāng)大小不等的球體（多種質(zhì)點(diǎn)）進(jìn)行堆積時(shí)，其中較大的球體按照最緊密堆積方式進(jìn)行堆積，而較小的球則依自身體積的大小填入其中的八面體或四面體空隙中，形成不等大球體的最緊密堆積。圖3石鹽晶體結(jié)構(gòu)示意圖二）不等大球體的最緊密堆積離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!2、不同晶格類型晶體的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)1）金屬晶體自由電子的存在，使晶體成為電和熱的良導(dǎo)體，不透明、具有較高的反射率，金屬光澤、延展性好、硬度低，顏色單一。2）離子晶體由于沒(méi)有自由電子，質(zhì)點(diǎn)間的電子密度很小，對(duì)光吸收少，使晶體表現(xiàn)為透明或半透明，具有非金屬光澤、不導(dǎo)電、其機(jī)械性能、硬度、熔點(diǎn)等與具體的組成有關(guān)。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!作業(yè)離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!1）元素離子的電負(fù)性概念

一種元素的原子與其它原子作用時(shí)，從后者接受電子的能力；元素的電負(fù)性越高，其原子接受電子的能力越強(qiáng)。2）化學(xué)鍵的過(guò)渡性

兩個(gè)相互作用的原子的電負(fù)性之差決定著電子的移動(dòng)情況，從而決定著化學(xué)鍵類型。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!一）相關(guān)概念1、類質(zhì)同象概念

晶體結(jié)構(gòu)中的某些質(zhì)點(diǎn)（原子、分子、離子）被其它性質(zhì)類似的質(zhì)點(diǎn)所代替，僅使晶格常數(shù)發(fā)生不大的變化，但晶體的結(jié)構(gòu)型式并不改變。實(shí)例：菱鐵礦Fe[CO3]、鎂菱鐵礦(Fe、Mg)[CO3]，鐵菱鎂礦(Mg、Fe)[CO3]，菱鎂礦Mg[CO3],在該系列中，結(jié)構(gòu)型式相同，只是晶格參數(shù)(a。b。c。)微有變化。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!2、類質(zhì)同象混入物代替晶格中某一元素的另外一種元素。3、混晶含有類質(zhì)同象混入物的混合晶體，簡(jiǎn)稱混晶。4、固溶體在固態(tài)條件下，一種組分（原子、離子）融入另一種組分中而形成的均勻的固體，即由固態(tài)的溶質(zhì)溶解于固態(tài)溶劑中所構(gòu)成的晶體。

分為代替固溶體和侵入固溶體。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!二）類質(zhì)同象的類型1根據(jù)質(zhì)點(diǎn)代替的程度劃分1）完全類質(zhì)同象在類質(zhì)同象混晶中，如果兩種質(zhì)點(diǎn)能以任意比例相互取代，則稱為完全類質(zhì)同象，它們可以形成一個(gè)連續(xù)的類質(zhì)同象系列。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!2根據(jù)類質(zhì)同象代替中質(zhì)點(diǎn)的電價(jià)是否相等分為1）等價(jià)類質(zhì)同象在類質(zhì)同象混晶中，相互取代的質(zhì)點(diǎn)的電價(jià)相等。2）異價(jià)類質(zhì)同象在類質(zhì)同象混晶中，相互取代的質(zhì)點(diǎn)的電價(jià)不相等。

典型實(shí)例：鈉長(zhǎng)石與鈣長(zhǎng)石系列中的Na+和Ca2+，Si4+和Al3+之間的取代，兩種取代同時(shí)進(jìn)行，晶體代替前后總電價(jià)相等。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!3)較高價(jià)陽(yáng)離子代替低價(jià)陽(yáng)離子時(shí)，過(guò)剩的正電荷為較高價(jià)的陰離子取代較低價(jià)陰離子后產(chǎn)生的多余的負(fù)電荷而補(bǔ)償。

如磷灰石中鈰Ce3+被Ca2+取代的同時(shí)，伴隨著O2----F-。

離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!一般形成完全類質(zhì)同象一般形成不完全類質(zhì)同象，在高溫下能形成完全類質(zhì)同象，在低溫下，部分固溶體發(fā)生溶離。即使在高溫下也只能形成不完全類質(zhì)同象，在低溫下，則不能形成類質(zhì)同象。設(shè)r1、r2分別是較大和較小離子的半徑。當(dāng)離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!2）離子的電價(jià)類質(zhì)同象代替必須遵循電價(jià)平衡的原則，才能使晶格結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。實(shí)例：為了保持電荷的平衡，云母中存在Mg2+代替Al3+，盡管兩者半徑之差相差30%，仍能形成類質(zhì)同象。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!2、外因1）溫度

溫度升高有利于類質(zhì)同象的代替，溫度下降使類質(zhì)同象的代替減弱，而且可使已經(jīng)形成的類質(zhì)同象混合晶體分解。

典型實(shí)例：在鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石系列中，由于兩離子半徑相差太大（K+1.33nm,Na+0.98nm），只有在900℃高溫條件下才能形成類質(zhì)同象，到低溫時(shí)，兩組分發(fā)生分離，形成條紋長(zhǎng)石。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!礦物中各組分之間有一定的數(shù)量比，當(dāng)某種礦物從溶液或熔體中結(jié)晶時(shí)，如組成該礦物的某一組分的濃度不能滿足組成該礦物所需要的數(shù)量比時(shí)，可由介質(zhì)中性質(zhì)相似的其它組分代替，形成類質(zhì)同象混晶，這種現(xiàn)象特稱為補(bǔ)償類質(zhì)同象。典型實(shí)例：磷灰石Ca5[PO4]3(F、Cl)在形成時(shí)，如果介質(zhì)中的Ca2+不足時(shí)，可由性質(zhì)相似的Sr2+或Ce3+進(jìn)入晶格，以補(bǔ)償Ca2+的不足。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!五、同質(zhì)多象1、同質(zhì)多象及同質(zhì)多象變體的概念

化學(xué)成分相同的物質(zhì)在不同的物理化學(xué)（溫度、壓力、介質(zhì)）條件下，形成不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的晶體的現(xiàn)象；具有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的晶體叫同質(zhì)多象變體。離子類型劃分類質(zhì)同相共60頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!2、同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變由于同質(zhì)多象變體是在不同的熱力學(xué)條件下形成的，外界條件改變時(shí)，為在新條件下達(dá)到新的平衡，各變體之間就可能在結(jié)構(gòu)上發(fā)生轉(zhuǎn)變，此稱為同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變。根據(jù)同質(zhì)多象變體轉(zhuǎn)變時(shí)的速度和結(jié)構(gòu)改變的程度將其分為改造式（可逆式）和重