第1个回答 2010-10-25
矿物漆主要由矿物质构成,主要是一类由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广,是构成地壳、上地幔的主要矿物,估计占整个地壳的90%以上;在石陨石和月岩中的含量也很丰富。已知的约有800个矿物种,约占矿物种总数的1/4。许多硅酸盐矿物如石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石等是重要的非金属矿物原料和材料。
化学组成的特点
硅酸盐矿物
组成硅酸盐矿物的元素达40余种。其中除了构成硅酸根所必不可少的Si和O以外,作为金属阳离子存在的主要是惰性气体型离子(如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+等)和部分过渡型离子(如Fe2+、Fe3+、Mn2+、Mn3+、Cr3+、Ti3+等)的元素,铜型离子(如Cu+、Zn2+、Pb2+、Sn4+等)的元素较少见 。此外 ,还有 (OH)-、O2-、F-、C1-、[CO3 ]2-、[SO4] 2-等以附加阴离子的形式存在。在硅酸盐矿物的化学组成中广泛存在着类质同象替代,除金属阳离子间的替代非常普遍外,经常有Al3+、同时有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+,从而分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物。此外,少数情况下还可能有(OH)-替代硅酸根中的O2-。
硅酸盐矿物
由于在矿物中仅有硅灰石膏(或再加上斯石英)属于六氧硅酸盐,因而硅酸盐矿物的分类实际上只限于四氧硅酸盐矿物。通用的分类法是以W.L.布拉格1930年提出的晶体化学分类为基础,根据硅氧络阴离子骨干中[zo4]四面体(Z主要为Si4+,还可为类质同象替代Si4+的Al3+、Be2+、B3+等)的连接形式而划分为岛状、环状、链状、层状和架状结构硅酸盐五类(也有人从岛状结构硅酸盐中再分出一类群状结构硅酸盐)。
晶体结构特征
硅酸盐矿物
硅酸盐矿物的晶体结构中,最基本的结构单元是Si-O络阴离子。除硅灰石膏结构中 Si4+具有6次配位,Si-O键长为1.78Å,形成Si-O6配位八面体而属于六氧硅酸盐外,其他所有硅酸盐矿物都属于四氧硅酸盐。其Si4+具有4次配位,平均Si-O键长为1.62┱,形成Si-O4配位四面体。这样的硅氧四面体在结构中可以孤立地存在,彼此间由其他金属阳离子来连接。但硅氧四面体间经常还可通过共用角顶上的O2-(称为桥氧)而相互连接,从而构成四面体群、环、链、层和架等不同连接形式的所谓硅氧骨干。硅氧骨干与硅氧骨干之间再借助于其他金属阳离子来连接。
岛状结构硅酸盐矿物
具有孤立[SiO4]四面体或由有限的若干个[SiO4]四面体连接而成(但不构成封闭环状)硅氧骨干的硅酸盐矿物。骨干形式以单个的[SiO4] 4-孤立四面体最为常见。其所有四个角顶上的氧均为活性氧(有部分电价未饱和的O2-),由它们再与其他金属阳离子(主要是电价中等和偏高而半径中等和偏小的阳离子,如Mg2+、Fe2+、Al3+、Ti4+、Zr4+等)相结合而组成整个晶格。橄榄石、锆石、石榴子石等均属之。其次是由两个[SiO4]四面体共用一个角顶而组成的[Si2O7]6-双四面体,见于异极矿等矿物中。在绿帘石、符山石等矿物中则双四面体与孤立四面体同时并存。此外 ,矿物中已知的岛状硅氧骨干形式还有三四面体[Si3O8]8-和五四面体[Si5O16]12- 。有人将岛状结构硅酸盐矿物限于只具孤立四面体的矿物,而将含双四面体、三四面体和五四面体的矿物另划一类,称为群状结构硅酸盐矿物。
硅酸盐矿物
岛状硅酸盐矿物的形态和物理性质,因硅氧骨干形式的不同而存在着差异。在具孤立四面体的岛状硅酸盐中,由于硅氧四面体本身的等轴性,矿物晶体具有近似等轴状的外形,双折射率小,多色性和吸收性较弱,常具中等到不完全多方向的解理。又由于结构中的原子堆积密度较大,因而具有硬度大、比重大和折射率高等特点。双四面体岛状硅酸盐矿物的情况则不完全相同。晶体外形往往具有一向延长的特征。矿物的硬度、折射率稍偏低,并表现出稍大的异向性。双折射率、多色性和吸收性都有所增强。含水或具有附加阴离子(OH,F)的岛状硅酸盐矿物的硬度、比重、折射率都有所降低。本回答被网友采纳