岛状硅酸盐亚类

岛状硅酸盐中的硅氧骨干为孤立四面体［SiO4］4－和双四面体［Si2O7］6－。每个硅氧四面体所给出的负电价分别为－4和－3，在所有各种硅氧骨干中是最高的。

参加岛状硅酸盐晶格的阳离子也是电价较高的，如Zr4+、Ti4+、Al3+、Fe3+、Cr3+等，二价阳离子Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+等也大量参加到晶格中来，但在多数情况下是和三、四价阳离子一同进入晶格。

岛状硅酸盐结构比较紧密，络阴离子和阳离子的电价都比较高，因此，岛状硅酸盐的硬度(5～6)、相对密度(＞3)和折光率都比较高。在自然界岛状硅酸盐主要形成于内生和变质作用中，在表生作用中形成的极少。

岛状硅酸盐常具较完整的晶形，除了可作为鉴定特征外，有时还可以从同一种矿物出现的不同形态分析其形成条件。

锆石族

锆石，也称锆英石ZrSiO4

［化学组成］ZrO267.22%，SiO232.78%，常含有Hf、Th、U等类质同象混入物，富Hf者称铪锆石。从基性岩到酸性岩所产生的锆石Zr/Hf比值有增大的趋势。

［形态］四方晶系，晶形呈柱状，单形常为四方柱{100}、{110}和四方双锥{111}、{101}(图15－7)。锆石的晶形随其成因不同而发生变化，因而，可作为标型特征(图15－8)。

图15-7 锆石的晶形

图15-8 各种火成岩中锆石的晶形

［物理性质］纯净者无色，常呈黄、黄褐、褐黑等色;条痕白色;透明;金刚光泽，有时呈油脂光泽。硬度7～8;解理平行{110}，不完全。相对密度4.6～4.7。常具弱放射性，有些锆石因含U、Th等具有较强放射性而致非晶质化现象，这种锆石硬度可降至6，相对密度可降至3.8，有的锆石含H2O和其他杂质，称为水锆石，如果因此而产生晶面弯曲者则称曲晶石;在紫外线照射下有时发金黄色荧光。

［成因产状］锆石是三大岩类(岩浆岩、沉积岩和变质岩)中最常见的副矿物，其中尤以花岗岩、碱性岩以及有关的伟晶岩中更为常见。锆石的系列矿物学特征在地质学研究中具有重要作用，主要体现在三个方面:①作为研究岩浆演化及岩石形成和变质年龄较为理想、也是最为常用的测年矿物，目前已能够使用单颗粒锆石进行铀－铅准确定年;②锆石形态特征具有标型意义，尤其对花岗岩的岩浆起源和演化示踪、对花岗岩含矿性的判断等具有重要的实际意义;③锆石的化学性质极稳定，经常保存于漂砂中，并作为碎屑物质出现于沉积岩和沉积变质岩中。因此，通过研究锆石的形态(单形及长宽比)、颜色、杂质元素的种类和含量以及非晶质化的程度等特征来分析沉积岩中碎屑物质来源，进行地层对比，以及作为探讨变质岩石原岩性质等的标志。

［鉴定特征］以其晶形、硬度(大)以及发光性和弱放射性等为鉴定特征。与金红石和锡石很相似，但锆石化学性质更稳定，它完全不溶于热磷酸(金红石粉末可溶，并有Ti的反应)，在锌板上与盐酸也无反应(锡石可产生Sn膜)。

［用途］主要用作特殊高级耐火材料，制备ZrO2—Al2O3—SiO2系列耐火材料。锆石具有高的热稳定性和折射率，还作为建筑陶瓷釉料中的“乳浊剂”，实际应用中应控制用量和工艺，以免放射性超标和污染环境。该矿物是锆和铪的主要来源，并可综合利用其中的放射性元素等杂质。

橄榄石族

橄榄石(Mg，Fe)2［SiO4］

［化学组成］Mg2+和Fe2+为完全类质同象。纯镁橄榄石中含MgO57.29%，SiO242.71%，纯铁橄榄石含FeO70.51%，SiO229.49%。自然界的橄榄石成分介于二者之间，一般以含Mg为主。此外常含类质同象混入物Ni、Co等。

［晶体构造］斜方晶系，结构中硅氧四面体与阳离子相间排列，好像一个四面体孤岛被海水(阳离子)所包围(图15－9)，故有岛状硅酸盐之称。

［形态］晶形如图15－10，但少见，通常呈粒状集合体或呈散粒状分布于其他矿物颗粒间。

图15-9 镁橄榄石的结构四面体—［SiO4］4－;圆圈—Mg2+

图15-10 橄榄石的晶形

［物理性质］黄绿色(橄榄绿色)或灰黄绿色，随含铁量的增加，颜色可达深绿色至黑色;条痕白色;透明;玻璃光泽。硬度6.5～7;解理平行{100}和{010}，不完全。纯镁橄榄石相对密度为3.22，纯铁橄榄石相对密度为4.39。

［成因产状］橄榄石主要形成于超基性岩和基性岩中，是橄榄岩等岩石的主要组分。镁橄榄石也可形成于富镁的碳酸盐岩石———白云岩或白云质灰岩的接触带上。铁橄榄石很少见，也可偶见于某些脉岩或火山岩中。

橄榄石一般不与石英***生。当岩浆中SiO2过剩有可能形成石英时，它首先与橄榄石反应形成辉石:

矿物学简明教程

因此，橄榄石形成于SiO2不饱和的环境中。以含橄榄石为主的超基性岩浆岩(包括其蚀变物蛇纹岩，尤其是金伯利岩和钾镁煌斑岩)是铬、镍、铜族以及金刚石的含矿母岩，因而是找寻这些矿产的重要找矿标志。

橄榄石很不稳定，热液蚀变可大规模地将橄榄岩体改造为蛇纹岩体，同时可以形成石棉、滑石、菱镁矿、水镁石等含镁矿物以及磁铁矿。

在风化作用中橄榄石迅速分解，形成二氧化硅胶体和其他硅酸盐矿物。

［鉴定特征］根据其粒状外形、橄榄绿色、高硬度和产状等易于识别。

［用途］镁橄榄石可作耐火材料，其熔点达1890℃;结晶好、透明度高的橄榄石可作宝石。