Question

链状结构硅酸盐亚类矿物

Answer 1

(一)辉石族

辉石族矿物是重要的造岩矿物，广泛出现于中性、基性、超基性火成岩和变质岩中。本族矿物结晶成斜方晶系或单斜晶系，因此可以分为斜方辉石亚族和单斜辉石亚族。

辉石族矿物是单链结构的典型代表，链与链之间借Mg、Fe、Ca、Al等金属阳离子相联系。辉石族的链状结构决定了其柱状晶体形态，且发育平行于延伸方向的{210}(斜方辉石)或{110}(单斜辉石)柱状解理。横截面呈假正方形或八边形，解理夹角为93°和87°(图4－41)。

图4－41 辉石族矿物垂直晶体延伸方向的晶体结构与解理夹角的关系

1.斜方辉石亚族

本亚族矿物是由顽火辉石Mg₂［Si₂O₆］和铁辉石Fe₂［Si₂O₆］两个端员组分构成的完全类质同象系列。考虑到传统的应用习惯和分类方案，仅描述常见的中间成员。

顽火辉石(Enstatite)Mg₂［Si₂O₆］，含铁辉石Fe₂［Si₂O₆］分子＜10%;

古铜辉石(Bronzite)(Mg，Fe)₂［Si₂O₆］，含铁辉石Fe₂［Si₂O₆］分子10%～30%;

紫苏辉石(Hypersthene)(Mg，Fe)₂［Si₂O₆］，含铁辉石Fe₂［Si₂O₆］分子30%～50%。

斜方晶系。单晶体呈短柱状，集合体呈粒状、块状或放射状。颜色随Fe含量的增高而加深:顽火辉石为无色或带浅绿的灰色，也可呈褐绿色或褐黄色;紫苏辉石呈绿黑色或褐黑色;古铜辉石呈特征性的古铜色，故名;玻璃光泽。硬度5～6;{210}解理完全。密度也随Fe含量的增高而增大3.20～3.87g/cm³。

本亚族主要是基性、超基性岩浆结晶作用的产物，见于纯橄榄岩或苦橄岩，辉石岩、斜长岩中，也是区域变质程度较深的变质岩，如变粒岩、片麻岩和麻粒岩中常见的矿物。

★短柱状形态，颜色和两组近于正交的完好解理为鉴定特征。

2.单斜辉石亚族

透辉石(Diopside) CaMg［Si₂O₆］

钙铁辉石(Hedenbergite) CaFe［Si₂O₆］

透辉石CaMg［Si₂O₆］和钙铁辉石CaFe［Si₂O₆］是类质同象系列的两个端员矿物，其中间成员包括次透辉石(Mg²⁺＞Fe²⁺)和铁次透辉石(Mg²⁺＜Fe²⁺)。

单斜晶系。单晶体呈短柱状，其横切面多呈正方形或截角的正方形。常依(100)或(001)成接触双晶或聚片双晶;集合体呈柱状、粒状或致密块状。

透辉石无色至浅绿色。钙铁辉石深绿色至墨绿色，条痕微具浅绿色;氧化后呈褐色或褐黑色;玻璃光泽。硬度5.5～6.5;{110}解理中等至完全，解理交角87°;有时具(001)或(100)裂理。密度3.22～3.56g/cm³。

透辉石、钙铁辉石和次透辉石是矽卡岩中的主要矿物之一，经常与石榴子石等共生。透辉石也是一些基性和超基性火成岩中或在中、高级区域变质作用和热变质作用岩石中的常见矿物。此外，钙铁辉石也见于受热变质作用的含铁沉积物中。

★辉石型解理和柱状形态。透辉石颜色较浅，而钙铁辉石则较深，且风化表面常呈褐色。

图4－42 普通辉石晶形

普通辉石(Augite) Ca(Mg，Fe，Al)［(Si，Al)₂O₆］

单斜晶系。单晶体呈短柱状，其横切面多呈八边形(图4－42)。依(100)而成的简单双晶或聚片双晶比较常见，集合体呈粒状或块状。绿黑色或黑色，少数情况下呈暗绿色或褐色;玻璃光泽。硬度5.5～6;{110}解理完全或中等，解理交角87°;有时见到平行(100)或(001)的裂理。

普通辉石是火成岩，尤其是基性火成岩中极为普遍的造岩矿物之一。见于各种基性、超基性侵入岩和火山岩中，与橄榄石、斜长石和角闪石等共生。在中、高级区域变质岩和接触变质的辉石角岩中也常见到。普通辉石亦见于陨石中。

★短柱状形态，横切面近于呈正八边形，色黑和{110}解理交角接近直角作为鉴定特征。普通辉石最易与普通角闪石相混，仔细观察其解理角的不同，是比较可靠的识别依据。

霓石(Aegirine) NaFe［Si₂O₆］

霓辉石(Aegirine－augite)(Na，Ca)(Fe³⁺，Fe²⁺，Mg，Al)［Si₂O₆］

霓石与钙铁辉石或透辉石之间能形成类质同象，而霓辉石则是其间的过渡性产物。

单斜晶系。单晶体呈长柱状或针状。柱面上经常发育有纵纹。集合体呈柱状、针状或放射状。暗绿色、墨绿色至黑色，有时带褐色;条痕浅绿色;玻璃光泽。硬度6;{110}柱面解理中等至完全;有时有(100)或(001)裂理。密度3.40～3.60g/cm³。

是碱性火成岩的造岩矿物之一，常见于霞石正长岩、响岩等碱性岩及其伟晶岩中，与霞石、正长石等共生。也见于碱性变质岩中。

★以其颜色、长柱状形态及产状最为特征。

硬玉(翡翠)(Jadeite)NaAl［Si₂O₆］

单斜晶系。晶体极少见，通常以粒状、显微纤维状或致密块状集合体产出。

纯的硬玉为无色透明或白色，常因含铬、铁、锰等元素而呈不同色调的绿色，浅蓝、黄褐或紫色;玻璃光泽。硬度6.5～7;刺状断口;质地坚韧。密度3.24～3.43g/cm³。

主要产于碱性变质岩和榴辉岩中。可作为高压变质作用的标志矿物。

★以其颜色、致密块状及高硬度为特征。

是组成名贵的翡翠玉石材料的主要矿物。质地细腻、色艳者用于制作高档首饰和玉器。

(二)闪石族

闪石族矿物也是重要的造岩矿物。闪石族矿物可结晶成斜方晶系或单斜晶系，因此可以进一步分为斜方闪石亚族和单斜闪石亚族。

闪石族矿物是双链结构的典型代表，链与链之间由金属阳离子相连。晶体的双链结构决定了其长柱状或针状形态，平行{010}和{110}(单斜闪石)或{210}(斜方闪石)柱状解理发育良好。晶体横截面常呈六边形，形成了特有的角闪石型解理(图4－43)，解理交角分别为56°和124°。

1.斜方闪石亚族

直闪石(Anthophyllite) (Mg，Fe)₇［Si₄O₁₁］₂(OH)₂

图4－43 角闪石族矿物垂直晶体延长方向的结构及其与解理交角的关系

斜方晶系。晶体呈柱状、板状，集合体通常呈放射状或纤维状，后者称为直闪石石棉。

颜色随Fe含量之增高而变深，有白色、灰色、绿色及黄褐色等;玻璃光泽，纤维状集合体呈丝绢光泽。硬度5.5～6;{210}解理完全。密度2.85～3.57g/cm³。

变质成因矿物，一般仅见于中级变质的结晶片岩中。

★直闪石以其纤维状形态为特征。

直闪石石棉是工业石棉原料之一。

2.单斜闪石亚族

透闪石(Tremolite) Ca₂Mg₅［Si₄O₁₁］₂(OH)₂

阳起石(Actinolite) Ca₂(Mg，Fe)₅［Si₄O₁₁］₂(OH)₂

单斜晶系。单晶体常呈柱状或针状，依(100)而形成的简单接触双晶或聚片双晶较常见。集合体呈放射柱状或细长柱状，也有呈粒状或块状。呈纤维状者，称透闪石石棉或阳起石石棉。致密坚韧并具刺状断口的隐晶质块体，称为软玉。

透闪石色浅，常呈白色或灰白色;阳起石呈绿色，由浅绿色至墨绿色;玻璃光泽，纤维状者呈丝绢光泽。硬度5～6;{110}解理完全，解理交角56°。密度随Fe含量之增高而增大，在3.02～3.44g/cm³之间。

透闪石主要产于接触变质作用形成的矽卡岩，也常见于区域变质作用形成的大理岩、片岩中，是常见矿物之一。阳起石是区域变质的绿片岩相中的特征矿物之一。此外，在热液蚀变过程中也可形成阳起石，称阳起石化作用。

★闪石型解理，细长柱状形态，带绿的颜色(阳起石)以及产状可作为特征。

纤维状者石棉可用于制作各种石棉复合材料制品。软玉是贵重玉石材料，用于雕刻各种饰物和工艺品。

图4－44 角闪石晶形

普通角闪石(Hornblende)

NaCa₂(Mg，Fe，Al)₅［(Si，Al)₄O₁₁］₂(OH)₂

单斜晶系。单晶体呈柱状(图4－44)。由于经常发育{110}和{010}单形，故晶体横切面呈六边形。依(100)而成的接触双晶或聚片双晶常见。集合体常呈柱状或纤维状。

浅绿至深绿色或黑绿色;氧化后则呈浅褐或深褐色;条痕白色略带浅绿色;玻璃光泽。硬度5～6;{110}解理完全，夹角56°。密度3.02～3.45g/cm³，含Fe量高者密度增大。

普通角闪石是分布很广的主要造岩矿物之一。广泛分布于各类岩浆岩与变质岩中，尤以中性岩浆岩中最为常见，是其中的最主要暗色矿物;在区域变质作用的角闪片岩、角闪片麻岩等岩石中也有大量产出，是角闪岩相的典型矿物。

★以其柱状形态，横切面呈六边形，{110}解理且夹角56°为特征。

蓝闪石(Glaucophane)Na₂Mg₃Al₂［Si₄O₁₁］₂(OH)₂

钠闪石(Riebeckite)Na₂Fe²⁺₃Fe³⁺₂［Si₄O₁₁］₂(OH)₂

单斜晶系。蓝闪石单晶体极少见，常呈纤维状集合体。钠闪石单晶体呈长柱状，柱面上有纵纹。集合体呈纤维状、棒状或粒状;钠闪石呈纤维状者，称为青石棉(蓝石棉)。

蓝闪石常呈灰蓝色、深蓝色至蓝黑色，条痕色是带浅蓝的灰色;钠闪石呈黑色，条痕色为蓝灰色;玻璃光泽或丝绢光泽。硬度5～6;{110}解理完全，夹角为56°。密度3.02～3.42g/cm³。

蓝闪石为低温高压变质成因的特征矿物之一，主要产于蓝片岩、云母片岩和榴辉岩中。

钠闪石见于碱性岩、碱性伟晶岩以及钠质粗面岩等岩石中。青石棉主要是由泥铁矿层受到强烈的剪切作用并发生钠质交代而形成的。

★细长柱状或纤维状，色深往往带有蓝色调，具角闪石型解理以及产状为鉴定特征。

青石棉为优良的纤维材料，具有化学毒物和放射性污染的过滤、吸附和净化等特殊功能，故在核反应堆及国防工业中具有特殊用途，是重要战略物资之一。此外，还可以作粘合剂，增强塑料，抗酸抗水的矿物材料。

(三)矽线石族

矽线石(Sillimanite) Al［AlSiO₄］O

斜方晶系。一般呈针状、纤维状或放射状集合体。

常呈灰白色;玻璃光泽。硬度7，{010}解理完全。密度3.23～3.27g/cm³。不溶于酸。

典型的高温变质矿物，主要由富铝的泥质岩经高温变质而成，与刚玉、白云母等共生。

★以其针状、放射状或纤维状形态，完全解理以及产状为鉴定特征。

高级耐火材料。