水蛭

注册

 

发新话题 回复该主题

21结构的层状硅酸盐典型矿物大搜罗 [复制链接]

1#
专业白癜风医院 http://www.xftobacco.com/m/

今天我们来认识一下层状硅酸盐类中具有2:1结构的层状硅酸盐矿物相关特征:

1.滑石-叶腊石族

为2∶1型单元层中最简单者,层间没有其它组分进入,层内也无Al替代Si的现象,层间为分子键。

滑石(Talc)

Mg6[Si8O20](OH)4,化学成分比较稳定,Si有时被Al代替,Mg可被Fe、Mn、Ni、Al代替。

单斜晶系,TOT型,三八面体型。

微细晶体为假六方或菱形板状、片状,但很少见,常呈致密块状。

纯者为白色,含杂质时可呈其它浅色;玻璃光泽,解理面显珍珠光泽晕彩。解理{}极完全;致密块状者呈贝壳状断口。硬度1。相对密度2.58~2.83。富有滑腻感,有良好的滑润性能。解理薄片具挠性。

低硬度,滑感,片状具极完全解理为其特征。与叶蜡石相似,区别在于用硝酸钴法,滑石灼烧后与硝酸钴作用变为玫瑰色,而叶蜡石则成蓝色。酸度法试验是更为简便的办法,在素瓷板上滴上一滴水,以矿物碎块轻磨约半分钟获得乳浊状的水溶液,用石蕊试纸定性地检验其酸碱性,滑石呈碱性(pH约为9),叶蜡石呈酸性(pH约为6)。

叶蜡石(Pyrophyllite)

Al4[Si8O20](OH)4,Al可以被少量的Fe2+、Fe3+、Mg2+代替,可有少量的Al代Si。有时含少量的K、Na、Ca,它们在叶蜡石中的位置还不很清楚,可能存在于结构单元层间,以补偿Al代Si所产生的正电荷的不足。

单斜晶系,TOT型,三八面体型。

完好晶形少见。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{}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。

与滑石相似。

基本上与滑石相同。此外,在雕刻工艺和印章制作中,叶蜡石更有悠久的历史。

2.云母族

硅氧四面体片中有Al3+代替Si4+(Al∶Si=1∶3),使单元层出现多余的负电荷;单元层间有大阳离子K+(Na+)平衡电荷,增强了结构的牢固性,使云母的硬度增大(2.5),薄片加大具有弹性。云母族矿物的形成温度一半较高,碱性较强。

据八面体片内阳离子的不同可将云母族分为以下亚族和种:

白云母亚族二八面体结构;主要有:

白云母K2Al4〔Al2Si6O20〕(OH)4

海绿石K<2(Fe,Al)4〔(Si,Al)8O20〕(OH)4

黑云母亚族三八面体结构;主要有:

黑云母K2(Mg,Fe)6〔Al2Si6O20〕(OH,F)4

金云母K2Mg6〔Al2Si6O20〕(OH,F)4

锂云母亚族三八面体结构为主,主要有:

锂云母K2Li3Al3〔Al2Si6O20〕(OH,F)4

铁锂云母K2Li2Fe22+Al2〔Al2Si6O20〕(OH,F)4

白云母(Muscovite)

K2Al4[Al2Si6O20](OH)4,类质同像代替较广泛,常见混入物:Ba、Na、Rb、Fe3+、Cr等,形成多种成分变种。如钡白云母、铬云母;

单斜晶系,TOT型,二八面体型。

晶体呈假六方板状、短柱状;集合体呈片状、鳞片状;绢云母系指细小鳞片状的白云母;当Si∶Al3∶1,称多硅白云母。

无色透明或因含少量杂质而呈淡灰、浅绿等色;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽;硬度2.5;解理平行{},极完全;薄片具弹性;比重2.76—3.00;具良好的电绝缘性能。

颜色、极完全解理、弹性等均可作为鉴定依据。

白云母绝缘性能极好(但其绝缘强度明显地受到包体杂质的影响,铁质斑点的存在会使绝缘强度大大降低),耐热性良好(在—°C时,能保持其一系列优良物理性能),化学性能稳定(难溶于酸,碱对白云母几乎不起作用),有抗各种射线辐射的性能,并有良好的防水防潮性。因此,白云母主要用于电器工业、电子工业和航空航天等尖端科技领域。

云母在开采、选矿和加工过程中的碎片下脚料以及天然小片云母的开发应用,目前已取得很大进展。各种粒级的云母粉在砖料、胶泥、塑料、油漆、织品颜料等各方面作填料、混合料,可大大改变制品的抗冻、防腐、耐磨、密实等性能。云母粉和玻璃粉混合可制成云母陶瓷。还可制成云母纸,在电气、电子工业上已得到广泛运用。

金云母(Phlogopite)

K2Mg6[Al2Si6O20](OH,F)4,常含类质同象杂质Fe2+,F等。

单斜晶系。

晶形呈假六方板状、短柱状;集合体呈片状或鳞片状。

常呈黄褐色或红褐色,有时呈灰绿色或无色透明;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽;硬度2.5;解理平行{},极完全;薄片具弹性;比重2.7—2.85。

一般特征与白云母相似,主要根据其褐色与其它云母区别。与黑云母区别可以用很薄的薄片放在白纸上对比,金云母呈谈黄褐,而黑云母呈灰绿色或烟色。无色或其它颜色金云母的鉴定需借助显微镜。

黑云母(Biotite)

为金云母富铁者(FeO16%)

单斜晶系;

与金云母相同;

常呈黑褐色、绿黑色,黑色;比重3.02—3.12;其余性质与金云母相同。

以其颜色与其它云母想区别;以其薄片的弹性和蛭石相区别。

3.水云母族

结构与云母类似,但层间阳离子K+较少,有水分子和其他阳离子进入,Al代替Si较少,在成分和结构上均具有与云母族过渡性质。

水白云母和伊利石

水白云母K2-x(H3O+)xAl4〔Al2Si6O20〕(OH)4是水化了的白云母,是白云母在风化条件下受水的作用由H3O+代替K+进入单元层间形成的。伊利石K2-xAl4〔Al2-xSi6+xO20〕(OH)4是泥质岩或土壤中的粘土矿物(如高岭石、蒙脱石等)向云母转化的产物。其K+含量少于白云母,Al3+代替Si4+也较少,两者正好形成电荷平衡。

水白云母和伊利石

水白云母(K2-x(H3O+)xAl4[Al2Si6S20](OH)4),伊利石(K2-xAl4[Al2-xSi6+xS20](OH)4)。水白云母是水化了的白云母,伊利石则是泥质岩或土壤中的粘土矿物向云母转化的产物。

单斜晶系;

常呈鳞片状或致密块体。其土状块体的颗粒常极细小。

白色、灰色,有时带黄、绿色调;玻璃光泽,致密块状者呈油脂光泽或土状光泽;解理平行{},完全;硬度2—3.比重2.5—2.8。

一般用肉眼难以鉴定,需用进一步方法。

蛭石(Vermiculite)

Mg0.7(Mg,Fe2+,Fe3+)6[Al2Si6O20](OH)4·8H2O化学成分复杂多变。

单斜晶系;晶体结构为TOT型,可为三八面体型,也可为二八面体型。

粗粒蛭石多由黑云母、金云母等转变而来,保留云母的片状晶形,且主要为三八面体型;细粒者成土状与其它粘土矿物混在一起,极难区分,粘粒级蛭石多为二八面体型,在土壤中广泛分布。

褐、黄褐、金黄、青铜黄色,有时带绿色;光泽较黑云母弱,常呈油脂光泽或珍珠光泽。解理{}完全,解理片微具或不具弹性。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,显浅金黄或银白色,金属光泽。其膨胀系由于层间水分子变为蒸气时所产生的压力使结构层被迅速撑开所致。膨胀后,体积增大15~25倍,甚至可达40倍。相对密度由2.34~2.7减小到0.6~0.9。

粗粒者与云母相似,但以其无弹性、加热膨胀性区分;细粒者要用X射线、差热分析等方法鉴别。

4.蒙脱石-皂石族

单元层间充填了与水分子结合的Mg2+、Ca2+、Na1+……等离子(水合离子),在四面体片中也可有Al替代Si。单元层剩余负电荷少,而且常常是由于八面体片中阳离子置换产生的,与层间阳离子距离远,引力小。

1)Mg2+、Ca2+、Na1+等阳离子与水的结合能力远强于K+,使矿物含有大量层间水;

2)晶格具强烈膨胀性,但水分子进入单元层间时,可使晶格沿C轴方向增大;

3)阳离子交换性强,由于单元层对层间阳离子吸引力弱,对水合离子的引力更弱,所以层间阳离子可以较为自由的进出晶格,例如含Mg2+、Ca2+的硬水流经含Na的蒙脱石,前者即可进入晶格而将后者置换出来—离子交换剂。

主要矿物的化学式:

具二八面体结构者

蒙脱石(0.5Ca,Na)0.66Al3.34Mg0.66〔Si8O20〕(OH)4·nH2O

贝得石(0.5Ca,Na)0.66Al4〔Al0.66Si7.34O20〕(OH)4·nH2O

囊脱石(0.5Ca,Na)0.66Fe43+〔Al0.66Si7.34O20〕(OH)4·nH2O

具三八面体结构者

皂石(0.5Ca,Na)0.66Mg6〔Al0.66Si7.34O20〕(OH)4·nH2O

锂皂石(0.5Ca,Na)0.66Mg0.Li0.66〔Si8O20〕(OH)4·nH2O

蒙脱石(Montmorillonite)

成分变化很打,除层间阳离子的种类和数量以及水分子的多少可变外,其成分与囊脱石、贝得石间均呈过渡关系。此外,还可以含少量Fe2+、Mn2+、Ti等。

单斜晶系;TOT型,二八面体型结构。

常呈土状隐晶质块状,电镜下为细小鳞片状。

白色,有时为浅灰、粉红、浅绿色;土状光泽或蜡状光泽;鳞片状者{}解理完全;硬度1~2;相对密度2~3;甚柔软;有滑感;加水膨胀,体积能增加几倍,并变成糊状物。具有很强的吸附力及阳离子交换性能。

加水膨胀为其特征。确切鉴定需结合X射线分析、热分析和化学分析等。

利用其阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体,广泛用于高温润脂、橡胶、塑料、油漆;利用其吸附性能,用于食油精制脱色除毒、净化石油、核废料处理、污水处理;利用其粘结性可作铸造型砂粘结剂等;利用其分散悬浮性用于钻井泥浆。

5.绿泥石族

本族仍然具有2:1型的单元层,但在层间夹有一层氢氧镁石八面体片,故其结构又称为2∶1∶1(TOT·O)型结构。在氢氧镁石八面体Mg6(OH)12片中,Mg位于6个(OH)形成的八面体空隙中。

绿泥石化学成分,存在铝代硅现象,其结构单元为类滑石片和类氢氧镁石片:

{Mg6〔AlxSi8-xO20〕(OH)4}x-·{Mg6-xAlx(OH)12}x+

两种结构单元间主要依靠Al的置换引起的±电荷余额来联系,键力较弱。此外,成分中含有多量Fe2+、Fe3+及其它阳离子。

自然界出现的绿泥石主要为三八面体型,二八面体型少见,后者经常含铁较多。绿泥石铝代硅以及含Fe2+、Fe3+现象说明其一般形成于中、低温热液蚀变作用,区域变质作用等条件下。一般含铁越多,形成温度越低。沉积作用可形成鲕绿泥石。

绿泥石(chlorite)

成分变化很大,除Fe、Al外还有Ni、Cr等进入八面体片中。

属单斜晶系;可为三八面体型,也可为二八面体型。

晶体呈假六方片状或板状,少数呈桶状,但晶体少见。常呈鳞片状集合体、土状集合体。双晶依云母律或绿泥石律形成。

大多带绿色调,但随成分而变化,富Mg为浅蓝绿色,富Fe颜色加深,为深绿到黑绿,含Mn呈浅褐、橘红色,含Cr呈浅紫到玫瑰色;条痕淡绿色至浅灰绿色;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,致密状集合体的光滑表面上呈蜡状光泽。解理{}完全。硬度2~2.5,随着含Fe量增加,硬度随之增大可达3。相对密度随成分中Fe含量增加而增大,变化在2.~3.40之间。解理片具挠性。

颜色、形态、条痕微绿,以及硬度等可作初步鉴定的特征。

本次只是介绍了具2:1结构的层状硅酸盐亚类矿物的代表性矿物的化学成分、组成、鉴定特征、物理性质即用途等,相关矿物美图展示不多,下期我们将专门针对这一类矿物图集进行展示和介绍,敬请大家持续

分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题