结构
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。
形状
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
常见化合物
硅酸钠:Na2O·SiO2【Na2SiO3】
石棉:CaO·3MgO·4SiO2【CaMg3Si4O12】
长石:K2O·Al2O3·6SiO2【K2Al2Si6O16】
普通玻璃的大致组成:Na2O·CaO·6SiO2【CaNa2Si6O14】
水泥的主要成分:3CaO·SiO2【Ca3SiO5】,2CaO·SiO2【Ca2SiO4】,3CaO·Al2O3
黏土的主要成分:Al2O3·2SiO2·2H2O【Al2(OH)4SiO5】
矿物学上,硅酸盐矿物按其分子结构分为以下类别:
橄榄石(单正四面体) - 岛状硅酸盐类
绿帘石(double tetrahedra) - 岛状硅酸盐类
电气石(rings of tetrahedra) - 环状硅酸盐类
辉石 (single chain) - 链状硅酸盐类
角闪石(double chain) - 链状硅酸盐类
云母和白土(sheet) - 层状硅酸盐类
长石(framework) - 架状硅酸盐类
石英(SiO2 framework) - 架状硅酸盐类
天然硅酸盐
自然界存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳质量的95%