含氧盐（3）层状硅酸盐课件.ppt

硅酸盐矿物类 ——层状硅酸盐矿物亚类 PHYLLOSILICATES,第十九章 含氧盐矿物大类(3) Salt with Oxygen,一 概述,结构： Si-O骨干共用三个角顶构成六方网层（SHEETS），与骨干外阳离子互相联系组成结构层 成分： 出现附加阴离子（OH）-、F-、Cl-； Si-O骨干中可有AlIV代替Si，AlIV / Si ≤1∶3 形态：平行结构层的片状、短柱状 物性： 发育平行结构层的极完全解理； 依阳离子由惰气型向过渡型转变，颜色由浅而深； 玻璃光泽，不依颜色而变化一 概述,结构单元层类型： 依结构单元层的配置： TO型（1：1型）：蛇纹石-高岭石族； TOT型（2：1型）：滑石-叶蜡石族；云母族；绿泥石族；伊利石（水云母）族；埃洛石（叙永石、多水高岭石）族；蒙脱石-蛭石族 依八面体片中阳离子数目： 三八面体型结构 二八面体型结构,二 晶体化学,阴离子： 络阴离子——[T4O10]4- 附加阴离子——（OH）-、F-、Cl-、O2-、（H3O）+ 阳离子——惰气型和过渡型 水分子： 少数有H2O,1. 化学组成,（1）TOT型和TO型 T：四面体片 Tetrahedral Sheet。

活性氧、惰性氧 O：八面体片 Octohedral Sheet TO型（1：1型）： 例：高岭石Al4[Si4O10](OH)8 TOT型（2：1型）： 例：滑石Mg3[Si4O10](OH)2,2. 结构单元层,,,白云母的TOT型结构,T层O层T层,结构单元层,,,高岭石,（2）二八面体型和 三八面体型,二八面体型：O片中八面体空隙由三价阳离子充填 例：高岭石Al4[Si4O10](OH)8 三八面体型：O片中八面体空隙由二价阳离子充填 例：滑石Mg3[Si4O10](OH)2,,,3. 层间域,（1）无层间物—结构单元层电荷平衡时： 例：滑石 Mg3[Si4O10](OH)2 高岭石 Al4[Si4O10](OH)8 叶蜡石 Al2[Si4O10](OH)2 （2）有层间物—结构单元层电荷不平衡时： 例：黑云母 K{Mg3[AlSi3O10](OH)2}； 白云母 K{Al2[AlSi3O10](OH)2} ； 蒙脱石 Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2[（AlSi）4O10](OH)2} , E——Na+、Ca2+ （3）层间域的重要意义 ——吸附性 ——阳离子交换性 ——膨胀性,层间域,层间域,,层间域,层间域,4. 化学键性,,结构单元层内：共价键和离子键； 结构单元层间：分子键、氢键,5. 多型,例：云母——1M; 2O; 2M1;2M2; 3T; 6H 两T层的活性氧位移1/3a0矢量成最紧密堆积，形成O层，这一矢量的方向在不同的单元层中可以相对旋转0°或60°的整数倍(60°、120°、180°、240°、300°)，从而形成云母不同的多型变体。

三 间层(混层)矿物 mixed layer mineral,—不同层状矿物间的结构单元层(或晶层) 浮生连生而成 —分为规则混层和不规则混层两种类型.规则混层矿物，可作为另一矿物种重新命名 现被国际粘土研究协会(AIPEA)确认的规则混层矿物只有六种：即 滑皂石、柯绿泥石、滑绿石、累托石，云蒙石、羟硅铝石 同种矿物不同多型之间也可混层连生，但不叫混层矿物四 粘土矿物 Clay Mineral,概念：粒度小于2μm；层状硅酸盐 特性： 吸附性、离子交换性、吸水膨胀性、加热膨胀性、可塑性、烧结性 结构越无序、缺陷越多、颗粒越细，活性越好 研究方法： 差热分析、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射形态： 多呈单斜晶系， 假六方板、片状或短柱状 物理性质： 一般具玻璃光泽，珍珠光泽 平行结构单元层一组极完全解理； 低的硬度； 薄片具弹性或挠性，少数具脆性； 相对密度较小五 形态、物性,层状硅酸盐矿物特征,六 主要矿物概览,多为隐晶质致密块状或土状集合体 纯者白色，因含杂质可成其他颜色；土状或蜡状光泽｛001｝极完全解理硬度2.0～3.5相对密度2.60～2.63土状块体具粗糙感，干燥时具吸水性(粘舌)，湿态具可塑性。

阳离子交换性能差 【成因及产状】 酸性介质，风化作用或低温热液交代的产物高岭石族 Kaolinite Subgroup ——高岭石、迪凯石、珍珠陶土 TO型，二八面体型，层间无阳离子三斜或单斜晶系高岭石(Kaolinite)Al4［Si4O10］(OH)8,通常呈致密块状纤维状者称蛇纹石石棉，亦称温石棉 深绿、黑绿、黄绿等各种色调的绿色，并常呈青、绿斑驳如蛇皮铁的代入使颜色加深、密度增大油脂或蜡状光泽，纤维状者呈丝绢光泽硬度2.5～3.5相对密度2.2～3.6除纤维状者外，解理｛001｝完全 超基性岩或白云岩经热液交代而成,蛇纹石族 Serpentine Subgroup TO型，三八面体型主要为单斜晶系层间无物,,蛇纹石()Mg6［Si4O10］(OH)8,TOT型结构，层间无阳离子 滑石 Mg3［Si4O10］(OH)2 叶蜡石 Al2［Si4O10］(OH)2,滑石－叶蜡石族,常呈致密块状 纯者为白色，含杂质时呈其他浅色玻璃光泽，解理面显珍珠光泽晕彩解理｛001｝极完全；贝壳状断口相对密度2.58～2.83有滑腻感解理片具挠性 超基性岩、白云岩水热蚀变产物 与叶蜡石相似。

在素瓷板上滴一滴水，以矿物碎块轻磨得乳浊液，用石蕊试纸检验，滑石pH约为9，叶蜡石pH约为6 用于陶瓷、造纸、涂料、塑料、橡胶、化妆品，高频电瓷绝缘材料；滑润剂，镁质化肥等 ,滑石(Talc) Mg3［Si4O10］(OH)2,,常呈叶片状、鳞片状或隐晶质致密块体，有时呈放射叶片状集合体 白色、浅绿、浅黄或淡灰色；玻璃光泽，致密块状者呈油脂光泽，解理面呈珍珠光泽解理｛001｝极完全；隐晶质致密块体具贝壳状断口硬度1～1.5相对密度2.65～2.90有滑感，解理片具挠性 酸性喷出岩或结晶片岩经热液变质而成 用途与滑石近同在雕刻工艺和印章制作中，叶蜡石有悠久历史叶蜡石(Pyrophyllite)Al2［Si4O10］(OH)2,,TOT型，层间域有大阳离子K、Na等. 白云母亚族(二八面体型) 白云母 K｛Al2［AlSi3O10］(OH)2｝ 黑云母亚族(三八面体型) 黑云母 K｛(Mg,Fe)3［AlSi3O10］(OH)2｝ 金云母 K｛Mg 3 ［AlSi3O10］(OH)2 ｝  锂云母亚族(三八面体型) 锂云母 K｛Li2-xAl1+x［Al2xSi4-2xO10］(F,OH)2｝ 铁锂云母 K｛LiFeAl ［AlSi3O10］(F,OH)2｝,云母族 Mica Group,,,白云母,黑云母,锂云母,云母族结构,,,,白云母,黑云母,锂云母,形态: 假六方板、片状，鳞片状、柱状。

物性：颜色依成分而异，玻璃光泽、珍珠光泽，透明－半透明；硬度2～3，解理｛001｝极完全，解理片有弹性，相对密度2.7～3.1 成因：约占地壳3.8WB%，岩浆、沉积和变质作用下形成 合成云母（如氟金云母KMg3［AlSi3O10］F2）因质地纯，不含OH，因而电性能和高温热稳定性比天然云母好云母族形态物性,【化学组成】 Y3［ZO10］(OH)2+Y3(OH)6， Y为Mg、Al、Fe，Z为Si、Al 通式前半部相当于一个滑石层，后半部分相当于一个水镁石层，两者相间排列 【形态】 鳞片状、土状集合体 【物理性质】 多带绿色调，富镁为浅蓝绿色，富铁为深绿到黑绿，含锰呈浅褐、橘红色，含铬呈浅紫到玫瑰色；条痕无色；玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽解理｛001｝完全硬度2～3相对密度2.680～3.40解理片具挠性 【成因产状】 常见于低级变质带绿片岩相及低温热液蚀变中绿泥石族Chlorite Group,绿泥石,,TOT型，层间域有层间水 二八面体型的蒙脱石亚族 ——蒙脱石、贝得石、累托石； 三八面体型的皂石亚族 ——皂石、锂皂石、斯皂石蒙脱石—皂石族(蒙皂石族),Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝ 【化学组成】 E主要为Na+、Ca2+。

x一般在0.2～0.6之间 【晶体结构】 单斜晶系；TOT型，二八面体型结构 【形态】 常呈土状隐晶质块状，电镜下为细小鳞片状 【物理性质】 白色或浅色鳞片状者(001)解理完全硬度2～2.5相对密度2～2.7加水膨胀并变成糊状物具很强吸附及阳离子交换性能 【成因及产状】 基性火成岩在碱性环境中风化而成为膨润土的主要成分 【鉴定特征】 加水膨胀 【主要用途】广泛用于化工及环保领域蒙脱石(Montmorillonite) 又称微晶高岭石或胶岭石结构】 单斜晶系TOT型，三或二八面体型 【形态】 粗粒的片状，主要为三八面体型；细粒者土状，多为二八面体型 【物性】 褐、黄褐色；油脂或珍珠光泽解理｛001｝完全，解理片不具弹性硬度1～1.5相对密度2.4～2.7灼热时体积膨胀并弯曲如水蛭相对密度0.6～2.7有良好的阳离子交换性和吸附性  【成因产状】 主要由黑（金）云母蚀变风化而成 【鉴定特征】 无弹性、加热膨胀 【主要用途】 轻质、保温、隔热、隔音、防火材料；农用肥料、杀虫剂；废料、污染的吸附剂蛭石族——蛭石、皂石、海绿石,蛭石(Vermiculite) (Mg,Ca)0.3—0.45(H2O)n｛(Mg,Fe3+,Al)3［(Si,Al)4O10］(OH)2｝,,TOT型，层电荷为0.6～0.9，比蒙皂石(0.2～0.6) 高，但比云母(1.0) 低。