Question

硅酸盐类矿物的晶体结构与矿物的形态、物理性质的关系

在结晶学与矿物学中硅酸盐矿物的晶体结构与矿物的形态、物理性质的关系

Answer 1

架状硅酸盐
1.由于络阴离子负电荷少，空隙大，所以要求的阳离子都是电价低、半径大的惰性气体型离子。本亚类常见矿物都是浅色矿物。
2.由于架状络阴离子为牢固的整体结构，所以本亚类矿物的硬度比较高，一般为5-6，与阳离子半径大、电价低没有关系
3.本亚类矿物的比重在硅酸盐中最低
4.架状硅酸盐中有铝代硅，因而一般形成高温条件或碱性条件下。
岛状硅酸盐
（1）光学性质：
无色或浅彩色：浅的黄、褐、绿、红、黑。透明～半透明，多为玻璃光泽，少数为金刚光泽（锆石），条痕浅色、白色、无鉴定意义。
（2）、力学性质：
解理不发育，多为中等～不完全，高硬度（大于小刀）、相对密度和折射率较大。
链状硅酸盐
（1）辉石族
辉石的晶体结构特征，使辉石晶体均呈平行于[Si2O6]链延伸（c轴）的柱状晶形，其横断面呈假正方形或八边形；并发育平行于链延伸方向的{210}或{110}解理，其解理夹角近于90 （为87和93 ）。
辉石族矿物的颜色随成分而异，含Fe、Ti、Mn等的矿物颜色较深，玻璃光泽，硬度5～6；相对密度中等（3,1～3.6）
（2）角闪石族（双链）
角闪石族的晶体结构特征决定了角闪石族矿物具有平行c轴方向一向延长的柱状、针状甚至纤维状晶形；均发育平行{110}（或｛210｝）的完全解理，其解理面夹角为56和124 。
当成分中Fe含量增高时，其颜色加深。相对密度和折射率均增大。
层状硅酸盐
层状硅酸盐的基本结构单位是两层阴离子夹一层阳离子构成的夹心层。有两大类型：（1）2:1型，由两个硅氧四面体层夹一层阳离子组成。如滑石，其化学式为Mg6[SiO20](OH4)，结构示意如下：书p173 (2)1:1型，一个硅氧四面体层和一层OH夹一层阳离子组成。如高岭石，其化学式为Al4[SiO10](OH8)。
形态：多呈单斜晶系，假六方板状、片状或短柱状。集合体常为片状、鳞片状、放射状、土状和块状。物理性质：透明，玻璃光泽，解理面多呈珍珠光泽。具一组极完全的底面解理；低的硬度；薄片具弹性或挠性，少数具脆性；相对密度小。层状硅酸盐的形体和物性特征均是由其晶格结构决定的，其单元层很牢固，但是层间联系力很弱。

Answer 2

　　由于中心原子Si是四面体的结构,这种稳定的结构使得硅酸盐有稳定的化学性质,从而其硬度大、耐火,可用于制造耐火材料、玻璃、陶瓷、水泥等。
化学成分和晶体化学特征
在硅酸盐矿物的晶体结构中,硅氧配位四面体[SiO4]4-是它们的基本构造单元.硅氧四面体在结构中可以孤立地存在,也可以以其角顶相互连接,即每一硅氧四面体可与一个、两个、三个甚至四个硅氧四面体相连,从而形成多种复杂的络阴离子.根据硅氧四面体在晶体结构中的连接方式,主要有下列5中类型的络阴离子：
1、岛状络阴离子；
2、环状络阴离子；
3、链状络阴离子；
4、层状络阴离子；
5、架状络阴离子 。