云母属于铝硅酸盐矿物,具有连续层状硅氧四面体构造。分为三个亚类:白云母、黑云母和锂云母。白云母包括白云母及其亚种(绢云母)和较少见的钠云母;黑云母包括金云母、黑云母、铁黑云母和锰黑云母;锂云母是富含氧化锂的各种云母的细小鳞片。工业上尤其是电气工业中常用的是白云母和金云母。 白云母的化学式为KAl2〔AlSi3O10〕〔OH〕2,其中SiO2 452%、Al2O3 385%、K2O 118%、H2O 45%,此外,含少量Na、Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe和F等。 金云母的化学式为KMg3〔AlSi3O10〕〔F,OH〕2,其中K2O 7~103%、MgO为214~294%、Al2O3为108~17%、SiO2为387~45%、H2O为03~45%,含少量Fe、Ti、Mn、Na和F等。
蒙脱石
Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2〔(Si,Al)4O10〕(OH)2}又称微晶高岭石。上式中E为层间可交换阳离子,主要为Na+、Ca2+,其次有K+、Li+等。x为E作为一价阳离子时单位化学式的层电荷数,一般在02~06之间。根据层间主要阳离子的种类,分为钠蒙脱石、钙蒙脱石等成分变种。在晶体化学式中,H2O(结晶水或层间水等)一般都写在式子的最后面,但在蒙脱石中,H2O写在前面,表示H2O与可交换阳离子一起充填在层间域里。E与H2O以微弱的氢键相联形成水化状态,若E为一价离子,离子势小,形成一层连续的水分子层;若E为二价阳离子,形成二层连续水分子。这表明水分子进入层间与层格架(单元层)没有直接关系。水的含量与环境的湿度和温度有关,可多达四层。
图4-75 铁锂云母光性方位
K{Li,Fe,Al[AlSi3O10]F2}
单斜晶系 β=100°
Ng=1580~1610
Nm=1570~1600
Np=1550~1580
Ng-Np=0035
(-)2V=30°~38° r>v弱
b‖Nm,a∧Ng=0°~2°,光轴面‖(010)
化学组成 成分变化较大,K 可被 Na1+、Ba2+、Rb、Cs和少量的 Ca2+代替,Li、Fe、Al 可被Mn2+、Ti2+和Mg2+代替,F常被(OH)1-代替。铁锂云母中Li2O含量2%~5%,FeO含量通常9%~12%。
结晶特点 晶体呈板状、片状和鳞片状,有时呈扇状集合体。解理{001}极完全。
光性特征 灰褐、黄褐、暗绿、浅绿和浅紫色,薄片中无色或浅灰褐色(照片279),多色性:Ng≈Nm—浅灰褐或灰褐,Np—无色或淡黄,吸收性:Ng≈Nm>Np。正低—中突起,折射率随Fe、Mn含量增加而增大。最高干涉色达二级顶部(照片280),沿解理缝近平行消光,正延性。二轴晶负光性,光轴角一般为中等,但亦有小至10°以下者。
变化 铁锂云母经风化和蚀变可转变为绿泥石、蛭石及粘土矿物。
鉴别特征 铁锂云母与白云母区别在于前者有多色性。与黑云母区别是其多色性和吸收性均不如黑云母明显。铁锂云母与锂云母区别在于后者的折射率、双折射率较小。
产状及其他 铁锂云母主要产于花岗伟晶岩和强酸性的花岗岩及云英岩化蚀变岩石中,共生矿物有萤石、黄玉、锡石、钨锰铁矿、叶钠长石、绿柱石、电气石、独居石、锂云母和锂辉石等。
钾、铝、镁、铁、锂等层状结构铝硅酸盐的总称。普遍存在多型性 ,其中属单斜晶系者常见,其次为三方晶系,其余少见。云母族矿物中最常见的矿物种有黑云母K(Mg,Fe)3 [AlSi3O10](OH,F) 2、白云母KAl2[AlSi3O10](OH,F) 2、金云母KMg3 [AlSi3O10](F, OH) 2 、锂云母K(Li,Al) 3[Si,Al)4O10](F, OH) 2等。云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。颜色随化学成分的变化而异,主要随Fe含量的增多而变深。白云母无色透明或呈浅色 ;黑云母为黑至深褐、暗绿等色;金云母呈**、棕色、绿色或无色;锂云母呈淡紫色、玫瑰红色至灰色。玻璃光泽,解理面上呈珍珠光泽。莫氏硬度一般2~35,比重27~35。平行底面的解理极完全。白云母和金云母具有良好的电绝缘性和不导热、抗酸、抗碱和耐压性能,因而被广泛用来制作电子、电气工业上的绝缘材料。云母碎片和粉末用作填料等。锂云母还是提取锂的主要矿物原料。
云母族矿物能在各种地质条件下形成。黑云母是火成岩的主要造岩矿物之一,在大多深成和浅成岩中都有分布。白云母也是分布很广的一种造岩矿物,在火成岩、沉积岩、变质岩中都有产出。金云母则主要产于超基性岩和镁质大理岩中。许多有工业价值的云母主要产于伟晶岩和变质岩中。变质岩中大片金云母是由富含挥发组分的岩浆岩对围岩交代作用的产物。细粒白云母、钠云母又称绢云母,一般与热液蚀变作用有关。锂云母几乎只产于花岗伟晶岩和与花岗岩有关的高温气成热液矿床中。变质成因的云母种类与原岩成分及变质程度有关,富镁碳酸盐岩变质易成金云母;富铝岩石变质易成白云母和黑云母。
江西宜春雅山花岗岩是典型的高度分异型稀有金属花岗岩通过对其最晚期花岗岩--黄玉锂云母花岗岩的钻孔样品和近地表样品的研究,发现岩体中主要有两种铯矿物:铯沸石和富铯锂云母铯沸石是第一次在花岗岩中发现,其产状主要有两类:一类包裹于石英中,颗粒小,只有2~10μm,单个颗粒成分均匀,Si/Al比值和Poll值(%)[=100×Cs/(Na+K+Rb+Cs)]分别为213~265和57~89;另一类赋存于钠长石晶隙间,颗粒大,多为几百μm,单个颗粒成分不均匀,Si/Al比值和Poll值分别为220~245和756~882富铯的云母类矿物分布较普遍,主要呈四种产状,分别为钾长石雪球中的带状富铯锂云母、云母边部的环边富铯云母、叶脉纹理状富铯云母和主矿物中的富铯云母包裹体,并根据成分中Si/Al比值和Cs的摩尔分数(%)[=100×Cs/(Cs+K)],将富铯的云母类矿物分为含铯锂云母、富铯锂云母和铯锂云母三类,其中Cs替代K,Cs完全替代K形成的铯锂云母可能是锂云母系列中的铯端员新矿物钻孔样品中的富铯云母类矿物以带状结构和环边结构最为发育,且成分主要属于含铯锂云母和富铯锂云母这两个部分,而近地表样品中则以环边结构和叶脉纹理状结构为特征,成分多为铯锂云母铯沸石和富铯云母的产状及地球化学特征均表明,雅山岩体原始岩浆中碱金属经过极度分异作用,使岩浆晚期熔体和流体相中的Cs高度富集,从而形成富铯矿物
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