1.920
0.080 2.000 6
(矿物的化学全分析数据源于徐登科，1979)
注：f.u.系 formula unit（单位分子）之缩写；i 为 ion（离子）之缩写；if.u.表示矿物单位分子中的阳离子
数
• 2)阳离子法
• 阳离子法的理论基础是矿物内部某些晶格位置上
的阳离子数目相对较固定。它对于成分、结构较复 杂的链状、层状结构的硅酸盐如角闪石族、云母族 等矿物的化学式计算较为适用。这类矿物单位晶胞 中阳离子的位置较多，类质同像替代十分复杂。一 般来说，结构内大空隙位置往往未被占满；而小空 隙的晶格位置上则极少出现空位，其中的阳离子数 相对较稳定，占据这些位置的是一些电价高、半径 小、配位数低的阳离子。因此，其晶体化学式计算 时，常以这些小空隙位置上单位分子内的阳离子数 为基准。
• Mg2+ Fe2+ 在一定的热力学条件下, • 在两种非等效位置M1 和M2之间进行分配的交换反
应为: • Fe2+(M2)+ Mg2+ (M1)= Fe2+ (M1)+ Mg2+ (M2)
辉石族晶体结构
M2 M2 M1 M1
辉石晶体沿c轴的投影
• 辉石族矿物的阳离子理想占位
T(∑＝2.000) Si4+ Al3+ Fe3+
表 2-4 某单斜辉石晶体化学式的氧原子计算法
质量百分数
ωB%
分子量 摩尔数 氧原子数
阳离子数
以Of.u.=6 为基准的阳离子数(if.u.)
52.25 2.54 0.72
60.08 0.8697 1.7294 101.96 0.0249 0.0747 79.90 0.0090 0.0180
0.8697 0.0498 0.0090
1.920 0.110 0.020
0.080 0.030
2.000--Z
1.81
159.68 0.0113 0.0339 0.02260. 0.050
1.95
71.85 0.0271 0.0271 0271
0.060
1.000--Y
0.64
70.94 0.0090 0.0090 0.0090 0.020
4、角闪石电子探针分析数据中三价铁比值的估算 . 岩石矿 物学杂志， 2001，第二期. 5、任启江.1991.火成岩及其有关矿床中的钛铁氧化物研 究.——钛铁氧化物晶体化学式计算（P35－44）
6、
一、矿物晶体化学式的计算依据 与方法
1、计算依据 ①单矿物的化学全分析数据；
②晶体化学理论及晶体结构知识，对矿物中各 元素的存在形式作出合理的判断，并按照电 价平衡原则，将其分配到适当的晶格位置上；
Of.u.＝6
举例:辉石族矿物的晶体化学式计算
• 辉石的通式：X(M2)Y(M1)[T2O6]
• X：Na+ Ca2+ Li+——单斜晶系 • （大半径、低电价） • Mn2+Fe2+Mg2+——斜方晶系 • （小半径、高电价） • Y : （半径小、电价高） • Mg2+Fe2+Fe3+Mn2+Cr3+Al3+Ti4+ • T: Si4尽量 量使 使占 正位 负的 电保 离 持 荷持 子 平 总合 数 衡 数
计算前:提 ((12))必 必须 须有 已矿 知物 矿的 物化 的析 式 学 化数全 学据
• 2、计算方法： • 目前的矿物晶体化学式的计算方法，是从不同的
原理出发进行计算，其中归纳法（最大公约数法） 和单位晶胞计算法是矿物化学式计算的基本方法。 • 归纳法：将矿物中一些复杂的元素分布约简成一 个带有普遍性的矿物通式。 • 单位晶胞(分子式)计算法：矿物单位晶胞(分子式) 内的氧原子及阳离子数是固定值，元素的阴阳离 子的电价保持平衡，在此基础上引伸出的多种矿 物化学式计算方法。如：
• （1）阴离子法（氧原子法）
• （2）阳离子法
• （3）氢当量法（具体可参考《结晶岩热力学概论》，马鸿文编著）
(1)阴离子法
阴离子法的理论基础是矿物单位分子内作最 紧密堆积的阴离子数是固定不变的，它不受 阳离子之间的类质同像替代的影响，其晶格 中基本不出现阴离空位。
自然界矿物大多属含氧盐和氧化物。由于如 辉石族等矿物的单位分子内的氧一般极少被 其它元素置换，其原子数为常数。故常采用 以单位分子中的氧原子数（Of.u.）为基准的 氧原子法来计算矿物的晶体化学式。
③X-射线结构分析资料。 注意：单矿物的化学全分析的结果，其一般 允许误差≤1%，即矿物中的各元素或氧化物 的质量百分含量（Wt%）之总和应在99%～ 101%；但是由于一些矿物如黑云母中含有 “水”，因此黑云母电子探针数据往往为 95%左右。
计算化学式时，把O2-,OH-,F-,Cl-,S2-,统归于 阴离子数之列。
14.97 40.30 0.3715 0.3715 0.3715 0.820
24.38 0.56
56.08 0.4347 0.4347 61.98 0.0090 0.0090
0.4347 0.0090
0.960 0.040
1.000--X
0.11
合量
99.93
∑O=2.7173
去除 H2O∑ωB%
99.82
晶体化学式：
换算系数 O f .u. /
O 6 2.2081 2.7173
∑if.u.=4.000 ∑(+)=12.000
Ca Na Mg Fe Fe Al Mn Ti Si Al O 0.960
0.040 1.000
0.820
2 0.060
3 0.050
0.030
0.020 0.020 1.000
M1(∑＝1.000) Al3+ Fe3+ Ti4+ Cr3+ V3+ Ti3+ Zr4+ Sc3+ Zn2+ Mg2+ Fe2+ Mn2+
M2(∑＝1.000) Mg2+ Fe2+ Mn2+ Li+ Ca2+ Na+
组分
SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O H2O-
精品jing
G6一些硅酸盐矿物的晶体化学式计 算
参考文献：
1、结晶岩热力学概论，马鸿文，高等教育出版社，2001
2、 郑巧荣，1983.由电子探针分析值计算Fe3+和Fe2+.矿物 学报，1983，第一期;55-62
3、肖平,刘军.2001.多硅白云母晶体化学式几种方法的讨 论.华东地质学院 学报,24(1):11-14.