的O2-均为桥氧，无活性氧， 电价平衡，实际上是氧化 物SiO2。
‫ڻ‬以SiO2为例讨论，SiO2分
为三类晶型（石英、鳞石 英、方石英）七种变体。
目录
上页
下页
退出
（1）α-方石英结构
立方晶系，Fd3m 空间群， a=0.705nm，Si4+在立方 晶胞中的配置与金刚石 构造中的相同，而 O2-位于每两个 Si4+之间， Si4+、O2-均作面心立方排 列。
结构式Mg6[Si4O10]（OH）
8

结构组成：相当于在高 岭石结构中，用Mg2+取 代Al3+，为保持电价平
衡，需用3个Mg2+取代2
个Al3+
目录
上页
下页
退出
4、叶腊石类 (属三层结构) 主要有叶腊石、蒙脱石、 滑石。
叶腊石
构成：将高岭石的双层结
构再加上一层[SiO4]四面
体层。
成分：Al2O3· 4SiO2· 2O H
目录 上页 下页 退出

3）四面体不相连，八面体共棱相连。

4）Si-O形成[SiO4]四面体，弧立存在，由
[MgO6]连接起来。 5）Si-O→[SiO4]，Mg-O→[MgO6]

目录
上页
下页
退出
（2)
结构特点
1）各[SiO4]4- 是单独存在的，其顶角相互地朝上朝下。 ２）各[SiO4]4-四面体只通过O-Mg-O键连接一起。
目录
上页
下页
退出
（2）叶蛇纹石 又称岫玉， 形成于镁质碳酸岩的变质大 理石中，全国最大的蛇纹石 玉矿在辽宁省岫岩县哈达碑 镇瓦沟，岫岩玉以绿色为主， 还有红、黄、白、青、蓝、 紫色和墨绿、淡黄、乳白色。 可谓七彩斑斓，五光十色。 硬度一般介于3.5至5之间。
目录
上页
下页
退出

化学式 3MgO· 2SiO2· 2O， 2H
重叠，相差 ，环与环之间 30
不直接相连，通过Al3+和Be2+联 系起来，Be-O→[BeO4]四面体， Al-O→[AlO6]八面体，[BeO4] 与[AlO6]共棱相连。
目录 上页 下页 退出

结构与性质的关系：绿柱石结构的六节环内没有
其它离子存在，使晶体结构中存在大的环形空腔，
当有电价低、半径小的离子（如Na+）存在时，在
目录 上页 下页 退出
二、岛状结构 化合物分子式： 2R2O· 2→R4[SiO4] SiO 2RO· 2→R2[SiO4] SiO RO2· 2→R[SiO4] SiO
目录
上页
下页
退出
镁橄榄石（M2S)结构
（1）鲍林规则 1）
rSi 4 rO 2
rMg 2 rO 2
0.039 0.295 ，Si-O→[SiO4]四面体 0.132


四节环
六节环
四个桥氧
六个桥氧
Si:O=1:3
R
目录 上页 下页 退出
双四面体
目录
上页
下页
退出
三节环和六节环
目录
上页
下页
退出
③链状硅酸盐

单链：[SiO4]在一维方向通过桥氧 相连，Si:O=1:3

双链：两个[SiO4]单链在一维方向 通过桥氧相连4:11
目录
上页
下页
退出
④层状硅酸盐

[SiO4]在二维方向通过桥

[Si4O10]n4n-。
目录
上页
下页
退出
（3）对每一个[SiO4]，其中三个氧又与另外Si4+相连， 只有一个活性氧，这个活性氧因价态未饱和，不 稳定，所以它可以同其它阳离子相连接，如Al3+、
Mg2+、Ca2+、Fe2+、Li+、Na+、K+等。
（4）层内键力》层间键力，易沿层间解理。
（5）硅氧层可以分两类：
目录
上页
下页
退出

阳离子发生取代可生成一系列云母，如：Al3+被Mg2+取代，
生成金云母，较多Mg2+被Fe2+取代则生成黑云母等。金云
母加层水即为蛭石。

云母可作为新型电绝缘材料和微晶玻璃材料，近代科学中， 云母陶瓷：抗腐蚀、热冲击、机械强度高、介电性好。云 母微晶玻璃：高强、热冲击、切割、用于国防。
高的[SiO4]通过桥氧彼此相连。
各离子群形成螺旋状，关在同 一状态下逆时针旋转， 50→83→116
目录 上页 下页 退出
α-石英与β-石英结构区别
β-石英中 Si4+发生错动，Si-O-Si 位置略有改动，键角发生变化， 晶格发生变形，使对称性下降，六次对称轴变为三次对称轴。
目录 上页 下页 退出
3、石英结构 α-石英 β-石英 六方晶系，P6222 空间群，a=0.496nm，c=0.545nm。 三方晶系，P3121 空间群,a=0.49nm,c=0.539nm.
从 α-石英在（0001）面上的投影图可知
€每个Si4+周围的四个O2-，两个
比Si4+低，每个[SiO4]上离子排 列在高度不同的三层，不同标
目录
上页
下页
退出
1) 结构组成： 一层硅氧四面体层与一层[Al（OH）6]八面体层组成，两层结合 时，[SiO4]层中活性氧进入[Al（OH）6]中，取代1/3（OH-）形 成[AlO2（OH）4]八面体→高岭石结构。
高岭石晶体结构 （a）在（001）面投影;，（b）（010）面投影，（100）面投影图
目录 上页 下页 退出
(2) α-鳞石英结构
六方晶系，P63/mmc 空间群， a=0.5.3nm，c=0.822nm， [SiO4]四面体组成六方片状 网络，构成无限骨架，六方网 层平行于（0001）面，每层 [SiO4]四面体顶角交替地向上、 向下，各层间顶角对顶角相 互连接组成空心结构网架， Si4+和 O2-都按六方底心格子排 列，这是比较理想化的，对低温 鳞石英至今还没有准确结构方案， 有人认为是单斜晶系。
0.078 0.59 ，Mg-O→[MgO6]八面体 0.132
2） S SiO
4 2 1 1 ， S Mg O 6 3 4
2 S SiO i S Mg O , i 1, 3
一个 O2-同时连接一个 Si4+和 3 个 Mg2+或三个[MgO6]八面体和一个[SiO4] 四面体共顶相连。
目录 上页 下页 退出
目录
上页
下页
退出

2）结构表示法 按电价高低写出各金属元素，再写Si-O结合情况， 最后写羟基。 如高岭土，Al2[Si2O5](OH)4 绿柱石Be3Al2[Si6O18]
透闪石： 2CaO· 5MgO· 8SiO2· 2O H
Ca2Mg5[Si8O22](OH)2或Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2双链
Al2[Si4O10]（OH）2
目录 上页 下页 退出
与高岭石的最大区别：
①由二层结构→三层结构
②Al3+八面体由原来AlO2(OH)4)→AlO4(OH)2)，结构水降低。 ③复网层间为范氏力结合，原来结构一端为O2-，一端为OH-， 变成现在两端均为O2-。 ④C轴比高岭石大的多，叶腊石是生产半硅质耐火材料原料。
目录
上页
下页
退出
2)蒙脱石（微晶高岭石）是膨润土的主要成分。 化学式：Al2O3· 4SiO2· 2O+n H2O H Al2[Si4O10]（OH）2 · H2O n
目录
上页
下页
退出
3)滑石
化学式：3MgO· 4SiO2· 2O H Mg3[Si4O10](OH)2 构成：把叶腊石结构中Al3+用Mg2+取代，为保持电中性，3个
目录 上页 下页 退出
高岭石结构投影图
结构特点： a) 单网层、一层[SiO4]与一层 [AlO2(OH)4] 相连。 b) 二八面体，三价Al3+填充八面体 空隙， 只填充2/3个。 a) 单网层的一侧为OH-，另一侧为O2-，层 与层间主要为氢键结合。 • 从（001）面投影图可见，[SiO4] 四面 体组成的六节环与[AlO2（OH）4]组成 的六节环的位置是错开的，降低了晶体 结构的对称。 （2）在自然界中常见的高岭石类矿物是高岭 石、地开石、珍珠陶土。
目录
上页
下页
退出
双层结构
三层结构 皂石 蛭石 层间水 金云母
三 八 面 体
叶蛇纹石
第三层
层间水 -Si 滑石 +Al+k
二 八 面 体
-2Al+3Mg 第三层 高岭石
层间水 多水高岭石
-2Al+3Mg
叶腊石
-2Al+3Mg
白云母
-Si +Al+k 层间水
蒙脱石
目录
上页
下页
退出
六 架状硅酸盐
‫ڻ‬最大特点：每个[SiO4]中
目录 上页 下页 退出
(4)属于该类型结构有： Zr[SiO4]、(Mg、Fe)2 [SiO4]或(Ca、Mg) 2[SiO4]橄榄石，
三石（硅线石，红柱石，兰晶石），水泥熟料中γ-C2S（γCa2 [SiO4]）。
（５）结构与性质的关系：由于Mg-O键和Si-O键都比较
强，所以镁橄榄石表现出较高的硬度，熔点达到1890℃， 是镁质耐火材料的主要矿物，同时，由于各个方向上键力 分布比较均匀，所以橄榄石结构没有明显的解理，破碎后 呈现粒状。
1.4.3