Subclase de silicato de isla
La columna vertebral de silicio-oxígeno en el silicato isla es el tetraedro aislado [SiO4] 4- y el doble tetraedro [Si2O7] 6-. Las valencias de electrones negativos dadas por cada tetraedro de silicio-oxígeno son -4 y -3 respectivamente, que son las más altas entre todos los tipos de estructuras principales de silicio-oxígeno.
Los cationes que participan en la red de silicatos de la isla también tienen altos precios de electricidad, como Zr4+, Ti4+, Al3+, Fe3+, Cr3+, etc., y los cationes divalentes Mg2+, Fe2+, Mn2+, Ca2+, etc. También incluido en grandes cantidades ingresa a la red cristalina, pero en la mayoría de los casos ingresa a la red cristalina junto con cationes trivalentes y tetravalentes.
La estructura del silicato de isla es relativamente estrecha y la valencia electrónica de aniones y cationes complejos es relativamente alta. Por lo tanto, la dureza (5 ~ 6), la densidad relativa (>3) y el índice de refracción de la isla. silicato Todos son relativamente altos. En la naturaleza, los silicatos insulares se forman principalmente en procesos endógenos y metamórficos, y rara vez en procesos epigenéticos.
Los silicatos de isla suelen tener formas cristalinas relativamente completas. Además de usarse como elementos de identificación, en ocasiones se pueden analizar las condiciones de formación de un mismo mineral a partir de las diferentes formas que aparecen.
Familia del circonio
Circón, también llamado zircón ZrSiO4
[Composición química] ZrO267,22%, SiO232,78%, que a menudo contiene Hf, Th, U y otras mezclas homogéneas, las ricas en Hf, se denominan hafnio circón. La relación Zr/Hf de circones producidos a partir de rocas básicas a rocas ácidas tiene tendencia a aumentar.
[Morfología] Sistema cristalino tetragonal, la forma del cristal es columnar y las formas individuales suelen ser prisma tetragonal {100}, {110} y bipiramidal tetragonal {111}, {101} (Figura 15-7 ). La forma cristalina del circón cambia según su origen y, por lo tanto, se puede utilizar como característica estándar (Figura 15-8).
Figura 15-7 La forma cristalina del circón
Figura 15-8 La forma cristalina del circón en varias rocas ígneas
[Propiedades físicas] Las puras son incoloro. A menudo amarillo, marrón amarillento, marrón negro y otros colores; brillo de diamante transparente, a veces brillo grasoso. Dureza 7-8; escisión paralela {110}, incompleta. Densidad relativa 4,6~4,7. A menudo débilmente radiactivos, algunos circones son amorfos debido a una fuerte radiactividad como U y Th. La dureza de dichos circones se puede reducir a 6 y la densidad relativa se puede reducir a 3,8. Algunos circones contienen H2O y otras impurezas se denominan hidrocircón. el plano del cristal está doblado debido a esto, se llama larguero curvo y a veces emite una fluorescencia de color amarillo dorado bajo la irradiación ultravioleta;
[Génesis y aparición] El circonio es el mineral accesorio más común en los tres tipos principales de rocas (roca magmática, roca sedimentaria y roca metamórfica), especialmente en el granito, la roca alcalina y la pegmatita relacionada. La serie de características mineralógicas del circón desempeñan un papel importante en la investigación geológica, que se refleja principalmente en tres aspectos: ① Como mineral de datación ideal y más comúnmente utilizado para estudiar la evolución del magma, la formación de rocas y la edad metamórfica, actualmente es posible utilizar un solo granular. el circón se puede utilizar para una datación precisa con uranio y plomo; ② Las características morfológicas del circón tienen un significado típico, especialmente para rastrear el origen y la evolución del magma de granito y juzgar el contenido mineral del granito. ③ La química del circón es de naturaleza extremadamente estable; y a menudo se conserva en arena a la deriva y aparece como material clástico en rocas sedimentarias y rocas metamórficas sedimentarias. Por lo tanto, al estudiar la morfología (forma única y relación de aspecto), color, tipo y contenido de elementos de impureza y el grado de amorfización de los circones, podemos analizar la fuente de materiales clásticos en rocas sedimentarias, realizar comparaciones estratigráficas y explorar A. signo de las propiedades originales de las rocas metamórficas.
[Características de identificación] Entre sus características de identificación se encuentran su forma del cristal, dureza (grande), luminiscencia y radioactividad débil. Es muy similar al rutilo y la casiterita, pero las propiedades químicas del circón son más estables. Es completamente insoluble en ácido fosfórico caliente (el polvo de rutilo es soluble y reacciona con el Ti) y no reacciona con el ácido clorhídrico en placas de zinc (. la casiterita puede producir una película de Sn).
[Uso] Se utiliza principalmente como materiales refractarios especiales de alta calidad para preparar materiales refractarios de la serie ZrO2-Al2O3-SiO2. El circonio tiene una alta estabilidad térmica e índice de refracción y también se utiliza como "opacificante" en la construcción de esmaltes cerámicos. En aplicaciones prácticas, la dosis y el proceso deben controlarse para evitar una radiactividad excesiva y la contaminación ambiental. Este mineral es la principal fuente de circonio y hafnio y puede utilizar de forma integral impurezas como los elementos radiactivos.
Familia del Olivino
Olivino (Mg, Fe) 2 [SiO4]
[Composición química] Mg2+ y Fe2+ son completamente homogéneos. La forsterita pura contiene MgO57,29%, SiO242,71%, la fayalita pura contiene FeO70,51%, SiO229,49%. La composición del olivino natural se encuentra entre ambas y generalmente contiene Mg. Además, a menudo contiene sustancias mixtas homogéneas Ni, Co, etc.
[Estructura cristalina] Sistema cristalino ortorrómbico. En la estructura, los tetraedros silicio-oxígeno y los cationes están dispuestos alternativamente, como una isla tetraédrica rodeada de agua de mar (cationes) (Figura 15-9), por lo que tiene una forma de isla.
[Forma] La forma del cristal es como se muestra en la Figura 15-10, pero es rara. Generalmente se presenta en forma de agregados granulares o partículas dispersas distribuidas entre otras partículas minerales.
Figura 15-9 La estructura del tetraedro de forsterita - [SiO4] 4-; círculo - Mg2+
Figura 15-10 La forma cristalina del olivino
[ Propiedades físicas] Amarillo-verde (verde oliva) o gris-amarillo-verde, con el aumento del contenido de hierro, el color puede alcanzar el verde oscuro y las rayas de vidrio son blancas; Dureza 6,5~7; escisión paralela a {100} y {010}, incompleta. La densidad relativa de la forsterita pura es 3,22 y la densidad relativa de la fayalita pura es 4,39.
[Génesis y aparición] El olivino se forma principalmente en rocas ultrabásicas y rocas básicas, y es el componente principal de rocas como la peridotita. La forsterita también se puede formar en la zona de contacto de la dolomita o la piedra caliza dolomítica, una roca carbonatada rica en magnesio. La fayalita es rara y ocasionalmente se puede encontrar en algunos diques o rocas volcánicas.
El peridoto generalmente no se encuentra con el cuarzo. Cuando el exceso de SiO2 en el magma permite formar cuarzo, primero reacciona con el olivino para formar piroxeno:
Breve tutorial sobre mineralogía
Por lo tanto, el olivino se forma en un ambiente que es insaturado con SiO2 medio. Las rocas ígneas ultrabásicas que contienen principalmente olivino (incluido su producto de alteración serpentinita, especialmente kimberlita y lamprofiro) son rocas madre que contienen minerales de cromo, níquel, cobre y diamante y, por lo tanto, son importantes señales de prospección para estos minerales.
El olivino es muy inestable. La alteración hidrotermal puede transformar la peridotita en serpentinita a gran escala, y también puede formar minerales que contienen magnesio como amianto, talco, magnesita y brucita.
Durante la intemperie, el olivino se descompone rápidamente para formar coloides de sílice y otros minerales de silicato.
[Características de identificación] Es fácil de identificar por su forma granular, color verde oliva, elevada dureza y origen.
[Uso] La forsterita se puede utilizar como material refractario, con un punto de fusión de 1890°C; el olivino con buena cristalización y alta transparencia se puede utilizar como piedras preciosas.