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硅酸盐的结构和分类SilicateStructureandClassification

更新时间:2023-02-08 12:11:36作者:百科知识库

硅酸盐的结构和分类SilicateStructureandClassification

所有硅酸盐矿物的基本构造单位是硅氧四面体,硅离子被四个氧离子围绕,氧离子在一个规则四面体的顶点上。硅氧键消耗正好等于氧离子成键能量的一半。而另一半对与其他硅离子成键是有用的。于是,硅氧四面体通过共顶点而连结起来。硅酸盐结构的多变性就是由于这种共有顶点而产生的。共有的氧离子,可以是一个、也可以是两个、三个或四个全部共有。下面的分类是以这种基本四面体群的单位组成方式为基础的。

  1、孤立四面体群,岛状硅酸盐,硅氧四面体是孤立的,四面体是由其他的离子连在一起。Si∶O=1∶4,正如,橄榄石的分子式(Mg1Fe)2SiO4所表示的那样。

  2、双四面体群,即所谓焦硅酸盐,两个硅氧四面体靠共有一个氧而连结,有Si∶O=2∶7,如,异极矿,分子式是Zn4(Si2O7)(OH)2·H2O就是其中的一种。

  3、环状结构,即环状硅酸盐,有三元、四元、六元环,是三个、四个、六个四面体组成的封闭的环形。在各种环中,每个四面体有两个氧离子为相邻的四面体所公有。结果Si∶O=1∶3。六元环的代表矿物Be2Al2Si6O18。

  4、链状结构,即链状硅酸盐,由硅氧四面体连结起来,形成无限延长的链有两种类型。其一是单链,每个四面体中有两个氧离子被共用,产生Si∶O=1∶3,另一种是双链,半数的四面体共用两个氧离子,另外半数的四面体共用三个氧离子,Si∶O=4∶11。单链出现在辉石里,顽火辉石Mg2(Si2O6)就是一例,双链的是角闪石,透闪石Ca2Mg5(Si8O22)(OH)2是一个例子。

  5、层状结构,即层状硅酸盐,每个四面体有三个氧离子共用,形成一个无限扩展的层,有Si∶O=2∶5。这种层是控制云母结构特征的因素。有很多层状硅酸盐,都以有一组完全平行这个层面的解理为特征。滑石Mg3[Si4O10](OH)2是一个典型例子。

  6、三维架状,即架状硅酸盐,每个四面体的四个氧离子都和其他四面体共用,于是Si∶O=1∶2,这就是石英和其他二氧化硅的结构。

  但是,对不是二氧化硅的矿物来说,这种三维架状骨架是一个基础结构。铝可以代替一个或一个以上的硅。当这个代替发生后,其他的离子能够并且必然进入这个结构,致使电性保持中和,在主要的长石矿物族中就是这样。

  例如,正长石KAlSi3O8,铝代替四分之一的硅,这种负电的不平衡是由正电的钾离子存在来补偿的。

本文标签:地球科学  
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