（3）[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[SiO4]四面体 所共用（电价平衡）；
（4）相邻的[SiO4]四面体之间只能以共顶而不能以共棱或共面相连 接；
（5）结构中常出现同晶置换现象，除含有Si以外，还有Mg2+、Al3+、 Be2+、Na+、K+等，这些离子可以取代Si4+，相互置换，并不改变 晶体的结构，这种现象称为同晶置换。
Z=4；
下图为镁橄榄石的晶胞立体结构图和（100）面投影图。
镁橄榄石晶胞立体图
第二章硅酸盐矿物结构
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镁橄榄石的 特征：
①O2-近似排成平行于（100）面的两层（六方密堆）；
Si4+填入四面体空隙中，仅占四面体空隙的1/8；
镁橄榄石晶体结构（100）面投影 第二章硅酸盐矿物黄结构球标高25，绿球标高75； 13
第二章硅酸盐矿物结构
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硅酸盐结构分类 [SiO4]是结构的基本构造单元，[SiO4]彼此通过共用O2-连接起
来，由于连接方式不同，而构成了不同型式的硅氧骨干， 硅酸盐矿物的分类也是硅氧骨干类型进行分类（[SiO4]的排 列方式） （1） 岛状 [SiO4]不直接连接，没有公共的顶角，[SiO4]通过其它离子连 结成一个完整的结构。这种结构称为岛状结构。
第二章硅酸盐矿物结构
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六、类繁多，是构成地壳的主要矿物，也是硅 酸盐工业的主要原料。
硅酸盐的化学组成复杂。因为硅酸盐中的正离子、负离子 都有可能被其他离子部分或全部取代。
第二章硅酸盐矿物结构
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硅酸盐的化学式有两种写法：
①氧化物排列法——按金属氧化物的价态由低到高排列，最后是 SiO2。如钾长石，化学式为K2O·Al2O3·6SiO2；
2、 蒙脱石（微晶高龄石）的结构（Al2[Si4O10](OH)8•nH2O理论式）
3、滑石的结构(Mg3[Si4O10](OH)2） 4、伊利石结构（化学式K1~1.5Al4[Si7~6.5Al1~1.5O20](OH)4） 5、白云母（化学式KAl2[AlSi3O10](OH)2 ） 五、架状结构（1、石英晶体结构；2、长石晶体结构）
②无机络盐写法——按离子价态从高到低排列，最后是O2-，并按一 定的比例写出其化学式。
如：钾长石，KAlSi3O8。
硅酸盐的结构也很复杂，不象其化学式表示的那样简单。鉴于此， 对硅酸盐的分类不是从化学上按正硅酸盐、偏硅酸盐划分，而是 根据[SiO4]四面体在结构中的结合排列方式进行分类。X-ray衍射 结构分析证明，硅酸盐中的[SiO4]四面体结合方式有岛状、组群 状、链状、层状和架状五种形式。如表2-5所列。
上述五种结构概括于表2-5（ P47 ） 中 ， 通 过 分 析 后 应 掌 握其规律。
α-鳞石英的结构（架状）
第二章硅酸盐矿物结构
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第二章硅酸盐矿物结构
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硅酸盐晶体的几个特点
（1）硅酸盐结构中Si4+间不存在直接的键，键的联接是通过O2-来实 现的，Si－O－Si键角为145°；
（2）每一个Si4+存在于四个O2-为顶点的四面体中心，构成[SiO4]四 面体，它是硅酸盐晶体结构的基础；
单四面体、
第二章硅酸盐矿物结构
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（2） 组群状
①双四面体：两个[SiO4]通过公共“氧桥”相互连成[Si2O7]6-
团，再通过其它金属离子连接。Si/O=2:7=1:3.5
②孤立环状：由三个、四个或六个[SiO4]4-彼此共用两个顶点
而组成封闭平面孤立环，称为三节环、四节环、六节环。
Si/O=1:3
双四面体
三元环 第二章硅酸盐矿四物结元构环
六元环 5
(3) 链状 单链 ：[SiO4]彼此共用两个顶点， 在一维方向上连结成无限的长链， 每一四面体仍有2个活性氧，借 此与存在于链间的金属离子相连， Si/O=1:3；
双链 ：双链是由两个单链通过共 用氧平行连接而成，或者看成是 单链通过一个镜面反映而得。 Si/O=4:11
§2.6.6 硅酸盐矿物的晶体结构
一、岛状结构 镁橄榄石（ Mg2[SiO4]或 2MgO·SiO2） 二、组群状结构 绿宝石（Be3Al2[Si6O18] 或 3BeO·Al2O3 ·6SiO2) 三、连状结构 透辉石CaMg [Si2O6] 的结构（CaO·MgO·2SiO2 ） 四、层状结构（层状结构矿物的特点） 1、高岭石结构（ Al2O3•2SiO2 •2H2O 或Al4[Si4O10](OH)8）
（6）有些硅酸盐矿物组成中还存在一些“附加阴离子”最常见的 有F-、Cl-、OH-等，此外还可能有结构水或吸附水。
第二章硅酸盐矿物结构
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1、岛状结构 ——[SiO4]四面体在结构中以孤立状态存在。 即[SiO4]各顶角之间并不互相连接，每个O2-除已经与一个Si4+
相连外，不再与其他[SiO4]中的Si4+相配位，没个O2-剩余的 一价可与金属离子相配位而达到点价平衡。因此，[SiO4]四 面体之间是通过其他金属离子联系起来的。
单链
第二章硅酸盐矿物结构
双链
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(4)连续层状 由 无 穷 个 [SiO4] 彼 此 共
用三个顶点，在二维 方向上连结成无限的 六方平面网，借助于 剩下的活性氧离子与 金属阳离子相连，而 再于其它平面层连接 。Si/O=1:2.5;
层状结构
第二章硅酸盐矿物结构
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(5)架状 每 个 [SiO4] 的 四 个 顶 角 都 与 相邻 [SiO4]相连结，构成三 维方向连续延伸的架状骨架 。Si/O=1:2.
属于岛状结构的晶体有： 锆英石Zr[SiO4]；橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]；硅线石Al2O3·SiO2；
莫来石3Al2O3·2SiO2及水泥熟料中的C2S、C3S等。
第二章硅酸盐矿物结构
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镁橄榄石Mg2[SiO4]结构（ 2MgO·SiO2） 属斜方晶系，Pbmm空间群，a=0.476nm，b=1.021nm，c=0.599nm，
②Mg2+填入八面体空隙（三个25，三个75位
置O2-），形成[MgO6]八面体，占据八面体空 隙的1/2；
[SiO4]四面体通过Mg2+联系起来。
[MgO6]间共棱、[SiO4]与[MgO6]共面相连
③在镁橄榄石结构中，电价是平衡的。因为