2021年度第二章粘土矿物讲义.ppt

第一节 粘土矿物的晶体构造
⊕ 粘土矿物的两种基本构造单元
⊕几种主要粘土矿物的晶体构造
第二章粘土矿物
2021/1/6
1
1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片
硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图上。
硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右下图。
一、粘土矿物的两种基本构造单元
第二章粘土矿物
2021/1/6
2
2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片
铝氧八面体：六个顶点为氢氧原子团，铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右上图所示)。
铝氧八面体晶片：多个铝氧八面体通过共用的O或OH连接而成的AL-O八面体网络。
第二章粘土矿物
2021/1/6
3
3、晶片的结合
四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层
1：1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。
O
OH
Si-O
Al-O
第二章粘土矿物
2021/1/6
4
2：1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶
片构成，八面体片夹在四面体中间。
氧原子
氧原子
Si-O
Al-O
Si-O
第二章粘土矿物
2021/1/6
5
C
晶层间距C：一个晶层到相临晶层的垂直距离。
层间域：相邻晶层之间的空间
层间物：层间域中的物质
单位构造：晶层+层间域
4、晶体：单元晶层面面堆叠在一起形成晶体
第二章粘土矿物
2021/1/6
6
（1）晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外
阳离子所置换，产生过剩电荷的现象。
Si-O四面体：Al3+取代Si4+
Al-O八面体： Mg2+、Fe2+取代Al3+
粘土带
负
电荷
二、几种主要粘土矿物的晶体构造
1、基本概念
第二章粘土矿物
2021/1/6
7
例1：蒙脱石在不发生晶格取代时，其理想结构式为：
Al4Si8O10 (OH)
蒙脱石的实际结构式为：
(1/2Ca,Na)x(MgxAl4-x)(Si8O20)(OH)
第二章粘土矿物
2021/1/6
8
例2：伊利石在不发生晶格取代时，其理想结构式为：
Al4（Si8O20）（OH）4
伊利石的实际结构式为：
(K)xAl4(Si8-xAlx)O20(OH)20
第二章粘土矿物
2021/1/6
9
（2）阳离子交换容量（)
定义：分散介质PH=7时，100g粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）。
说明：，它与粘土的水化分散、吸附等性质密切相关。
第二章粘土矿物
2021/1/6
10