硅酸盐
出处:按学科分类—天文学、地球科学 辽宁人民出版社《海洋大辞典》第203页(880字)
以[SiO4]四面体为基本阴离子单位,同其他金属阳离子结合所形成的矿物。
硅酸盐矿物在自然界分布极为广泛。已知硅酸盐矿物有800余种,约占已知矿物种的1/3。就其重量而言,约占地壳岩石圈总重量的85%。作为阴离子的,除去主要由Si和O组成的络阴离子外,还可以出现附加阴离子O、OH、F、Cl,以及S2-、[CO3]2-、[SO4]2-等。
此外,还可以有H2O分子参加。在所有的硅酸盐结构中,每个Si皆为4个O所包围,构成[SiO4]四面体,既可以孤立地被其他阳离子包围起来,也可以彼此以共用角顶的方式联结起来,形成各种形式的硅氧骨干。①岛状硅氧骨干:硅氧骨干为孤立的[SiO4]单四面体或[Si2O7]双四面体,它们在结构中犹如孤岛,彼此间靠其他阳离子联系起来。如橄榄石(MgFe)2[SiO4]。
②环状硅氧骨干:[SiO4]四面体以角顶联结形成封闭的环,根据[SiO4]四面体环节的数目,可以有3环[Si3O9](如硅酸钡钛矿BaTi[Si3O9])、四环[Si4O12]、六环[Si6O18]等多种。
环还可以重叠起来形成双环。③链状硅氧骨干:[SiO4]四面体以角顶联结成,沿一个方向无限延伸的链,其中常见者有单链和双链。此外,尚有三重、四重、五重等型式的链,但较少见。
④层状硅氧骨干:[SiO4]四面体以角顶相连,形成在两度空间上无限延伸的层。在层中每一个[SiO4]四面体,以3个角顶与相邻的[SiO4]四面体相联结。如滑石(Mg3[Si4O10](OH)2)的层状硅氧骨干[Si4O10],其[SiO4]四面体彼此以三个角顶相联结,形成六角形的网。⑤架状硅氧骨干:在骨干中每个[SiO4]四面体4个角顶全部与其相邻的4个[SiO4]四面体共用,每个氧与两个硅相联系,石英(SiO2)族矿物即具此种结构。
但在硅酸盐的架状骨干中,必然有部分的Si4+为Al3+所代替,从而使氧离子带有部分剩余电荷得以与骨干外的其他阳离子结合,形成铝硅酸盐,如钠长石Na[AlSi3O8]、钙长石Ca[Al2Si2O8]等。