络阴离子
含氧酸根与金属阳离子结合的独立阴离子团
络阴离子是由金属阳离子与含氧酸根结合形成的独立阴离子团,以[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-等形态存在于含氧盐矿物中。其形状、半径和电价特性直接决定矿物的化学成分、物理性质及成因。根据络阴离子类型,含氧盐矿物分为硅酸盐硫酸盐碳酸盐等大类,其中硅酸盐占已知矿物种类的三分之一。不同络阴离子构型(岛状、环状、链状、层状、架状)通过内部共价键形成稳定结构,并与外部阳离子通过离子键结合,导致矿物硬度、解理等性质的显著差异。
定义与结构特征
含氧盐矿物由金属阳离子与含氧酸根络阴离子结合形成,其中络阴离子作为独立结构单元存在。典型的络阴离子包括硅酸盐中的[SiO4]4-四面体、硫酸盐中的[SO4]2-四面体,以及碳酸盐中的[CO3]2-三角形。这些阴离子团通过内部共价键形成稳定结构,其几何形态由中心原子与氧原子的配位方式决定,例如硅氧四面体中每个氧原子与一个硅原子共价结合。
分类体系
根据络阴离子类型,含氧盐矿物可分为:
矿物性质影响
络阴离子的三维构型直接控制矿物宏观性质:
晶体化学实例
在硅酸盐矿物中,辉石含单链状[Si2O6]4-络阴离子,角闪石含双链状[Si4O11]6-结构,导致两者解理角分别为87°和56°。绿柱石(Be3Al2[Si6O18])的环状络阴离子使其呈现六方柱状晶形,而架状结构的钠长石(Na[AlSi3O8])因Al3+替代Si4+形成开放三维网络。
地质意义
含氧盐矿物占地壳总重量的80%以上,是岩浆岩沉积岩变质岩的主要组成。络阴离子类型反映成岩环境:岛状硅酸盐常见于高温岩浆环境,层状结构多发育于中低温变质作用中。Al3+在硅氧骨干中的替代程度与地质流体的pH值密切相关,为研究岩石成因提供重要示踪指标。
参考资料
矿物知识 .天津市地质矿产勘查开发局.2020-03-23
最新修订时间:2025-10-25 08:10
目录
概述
定义与结构特征
分类体系
参考资料