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硅酸盐矿物类(三) 层状硅酸盐矿物亚类 PHYLLOSILICATES 第九章 含氧盐矿物大类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 13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 1. 化学组成阴离子： 络阴离子T4O104- 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二 晶体化学 2.结构单元层 （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Al4Si4O10(OH)8 TOT型（2：1型）：例：滑石Mg3Si4O10(OH)2叶蜡石的晶体结构T层O层Si四面体六方网环 二八面体型结构惰性氧活性氧三八面体（a）和二八面体（b）型结构二 晶体化学 2.结构单元层 （2）二八面体型和三八面体型二八面体型：层状结构中结构单元层八面体空隙由三价阳离子充填 例：高岭石Al4Si4O10(OH)8三八面体型：层状结构中结构单元层八面体空隙由二价阳离子充填 例：滑石Mg3Si4O10(OH)2 与SiO4四面体所形成的六方网格相适应的八面体空隙八面体空隙OH阳离子O二 晶体化学 3.层间域 （1）无层间物结构单元层电荷平衡时：例：滑石Mg3Si4O10(OH)2；高岭石Al4Si4O10(OH)8 ；叶蜡石Al2Si4O10(OH)2（2）有层间物结构单元层电荷不平衡时： 例：黑云母 KMg3AlSi3O10(OH)2； 白云母 KAl2AlSi3O10(OH)2 ； 蒙脱石 Ex(H2O)4(Al2-x,Mgx)2（AlSi）4O10(OH)2 , ENa+、Ca2+（3）层间域的重要意义吸附性阳离子交换性膨胀性 滑石的晶体结构层间域TOT型三八面型性结构二 晶体化学 4.4.化学键性化学键性 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 5. . 多型多型例：云母1M; 2O; 2M1;2M2; 3T; 6H在TOT结构单元层内两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 间层间层( (混层混层) )矿物矿物 mixed layer mineralmixed layer mineral不同层状矿物间的结构单元层不同层状矿物间的结构单元层( (或晶层或晶层) ) 浮生连生而浮生连生而成 分为规则混层和不规则混层两种类型分为规则混层和不规则混层两种类型. .规则混层矿物规则混层矿物，可作为另一矿物种重新命名可作为另一矿物种重新命名现被国际粘土研究协会现被国际粘土研究协会( (AIPEA)AIPEA)确认的规则混层矿物只有确认的规则混层矿物只有六种：即六种：即 滑皂石、柯绿泥石、滑绿石、累托石，云蒙石、羟硅铝滑皂石、柯绿泥石、滑绿石、累托石，云蒙石、羟硅铝石石同种矿物不同多型之间也可混层连生，但不叫混层矿物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 粒度小于粒度小于2 2mm；层状硅酸盐层状硅酸盐特性：特性：吸附性、离子交换性、吸水膨胀性、加热膨胀性、可吸附性、离子交换性、吸水膨胀性、加热膨胀性、可塑性、烧结性塑性、烧结性结构越无序、缺陷越多、颗粒越细，活性越好结构越无序、缺陷越多、颗粒越细，活性越好研究方法：研究方法：差热分析差热分析( (测试其脱水温度及相变温度曲线测试其脱水温度及相变温度曲线) )、扫描电、扫描电镜镜( (观察其细小颗粒形态等观察其细小颗粒形态等) )、红外光谱、红外光谱( (测试其晶体结构测试其晶体结构) )。

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； 相对密度较小五五 形态、物性形态、物性六六 主要矿物概览主要矿物概览族结构单元基本类型层间域成分矿物种O层阳离子晶体化学式鉴定特征高岭石族TO 无高岭石Al(二八)（OH）8蛇纹石TO 无蛇纹石Mg（三八）云母TOT K白云母Al (二八)（OH）2黑云母Mg,Fe金云母Mg锂云母Li,Al滑石TOT 无滑石Mg叶蜡石Al蒙皂石TOTNa,Ca,K,Li,(H2O)蒙脱石Al,Mg蛭石TOTMg,Ca, (H2O)蛭石Mg,Fe,Al绿泥石TOTOMg-OH6绿泥石Mg, Al ,Fe复杂层状硅酸盐矿物亚类矿物特征 高岭石(Kaolinite) Al4Si4O10(OH)8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2.03.5相对密度2.602.63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高岭石族 KaoliniteKaolinite Subgroup Subgroup高岭石、迪凯石、珍珠陶土高岭石、迪凯石、珍珠陶土 TOTO型，二八面体型，层间无阳离子。

三斜或单斜晶系型，二八面体型，层间无阳离子三斜或单斜晶系蛇纹石() Mg6Si4O10(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2.53.5相对密度2.23.6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蛇纹石族 Serpentine SubgroupSerpentine Subgroup TO TO型，型，三八面体型主要为单斜晶系三八面体型主要为单斜晶系层间无物层间无物TOT型结构，层间无阳离子滑石 Mg3Si4O10(OH)2叶蜡石 Al2Si4O10(OH)2滑石叶蜡石族滑石叶蜡石族常呈致密块状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显珍珠光泽晕彩解理001001极完全；贝壳状断口极完全；贝壳状断口硬度硬度1 1相对密度相对密度2.582.582.832.83有滑腻感有滑腻感解理片具挠性解理片具挠性超基性岩、白云岩水热蚀变产物超基性岩、白云岩水热蚀变产物。

与叶蜡石相似与叶蜡石相似在素瓷板上滴一滴水，以矿物碎块轻磨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，滑石得乳浊液，用石蕊试纸检验，滑石pHpH约为约为9 9，叶蜡石，叶蜡石pHpH约为约为6 6用于陶瓷、造纸、涂料、塑料、橡胶、化妆品，高频电用于陶瓷、造纸、涂料、塑料、橡胶、化妆品，高频电瓷绝缘材料；滑润剂，镁质化肥等瓷绝缘材料；滑润剂，镁质化肥等 滑石滑石( (Talc)Talc) MgMg3 3Si Si4 4OO1010(OH)(OH)2 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11.5相对密度2.652.90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叶蜡石( (Pyrophyllite)Pyrophyllite) AlAl2 2Si Si4 4OO1010(OH)(OH)2 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 KAl2AlSi3O10(OH)2黑云母亚族(三八面体型) 黑云母 K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2 金云母 KMg 3AlSi3O10 (OH)2 锂云母亚族(三八面体型) 锂云母 KLi2-xAl1+xAl2xSi4-2xO10(F,OH)2 铁锂云母 KLiFeAlAlSi3O10(F,OH)2云母族云母族 Mica GroupMica Group上层下层白云母的晶体结构层间域形态: 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23，解理001极完全，解理片有弹性，相对密度2.73.1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KMg3AlSi3O10F2）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云母族 Mica GroupMica Group白云母 绿泥石(chlorite)【化学组成】 化学通式Y3ZO10(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】 常呈鳞片状集合体、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23相对密度2.6803.40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绿泥石族Chlorite GroupChlorite Group绿泥石结构TOTTOT型型多属三八面体型和单斜晶多属三八面体型和单斜晶系层间域：层间域：MgMg（OHOH）6 6八面体八面体片（或氢氧镁石片）片（或氢氧镁石片）充填；充填；MgOHSiOT片O片TOHTOTTOT型，层间域有层间水。

型，层间域有层间水二八面体型的蒙脱石亚族二八面体型的蒙脱石亚族 蒙脱石、贝得石、累托石；蒙脱石、贝得石、累托石；三八面体型的皂石亚族三八面体型的皂石亚族 皂石、锂皂石、斯皂石皂石、锂皂石、斯皂石蒙脱石蒙脱石皂石族皂石族( (蒙皂石族蒙皂石族) )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0.20.6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22.5相对密度22.7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蒙脱石( (MontmorilloniteMontmorillonite) )又称又称微晶高岭石微晶高岭石或或胶岭石蛭石(Vermiculite)(Mg,Ca)0.30.45(H2O)n(Mg,Fe3+,Al)3(Si,Al)4O10(OH)2【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11.5相对密度2.42.7灼热时体积膨胀并弯曲如水蛭相对密度0.62.7有良好的阳离子交换性和吸附性。