第十章 含氧盐大类（二） Salts with

Oxygen

碳酸盐 (Carbonates)硫酸盐 (Sulfate) 、磷酸盐 ( Phosphates ）、钨酸盐 ( Tungstates ）硼酸盐 (Borates) 、 [CO3]

3- 、 [SO4 ] 2- 、 [PO5] 3- 、 [WO3] 3- 、

[BO3] 3-

一 . 碳酸盐类(Carbonates)

1. 1. 成分成分 阴离子阴离子：： [[COCO33]]

3-3-, ,

少数少数 ((OH)OH)-- ，，如表生孔雀石、蓝铜如表生孔雀石、蓝铜矿矿

阳离子阳离子：： 惰气型惰气型 CaCa 、、 MgMg 、、 SrSr 、、 Ba; Ba;

过 渡 型过 渡 型MnMn 、、 FeFe 、、 CoCo 、、 NiNi 、、 LaLa 、、 CeCe 、、 UU 、、 ThTh ；；

铜型铜型 CuCu 、、 ZnZn 、、 CdCd 、、 PbPb 等。 等。

2. 化学键： [CO3]

3- 平面三角形内共价键，团外离子键。

3. 3. 结构类型、对称及晶变结构类型、对称及晶变 方解石型， 三方晶系——方解石型， 三方晶系—— NaClNaCl 衍生结构；衍生结构； 文石型，斜方晶系。文石型，斜方晶系。 过渡型——钡解石，单斜晶系过渡型——钡解石，单斜晶系。。

晶变：晶变：以以 CaCa 为界限，半径为界限，半径 小于小于 Ca——Ca—— 方解石型结构方解石型结构 大于大于 Ca——Ca—— 文石型结构文石型结构

结构型结构型 矿物矿物 阳离子及其半阳离子及其半径（径（ nmnm ））

方解石型结构方解石型结构（三方晶系，（三方晶系， CaCa 6 6 次次配位）配位）

菱钴矿菱钴矿菱锌矿菱锌矿菱镁矿菱镁矿菱铁矿菱铁矿菱锰矿菱锰矿白云石白云石方解石方解石

CoCo2-2- 0.074 0.074

ZnZn2-2- 0.074 0.074

MgMg2- 2- 0.072 0.072

FeFe2-2- 0.083 0.083

MnMn2- 2- 0.083 0.083

Ca,MgCa,Mg

CaCa2-2- 0.100.10

文石 型结构文石 型结构（斜方晶系，（斜方晶系， Ca 9Ca 9 次次配位）配位）

文石文石 碳酸锶矿碳酸锶矿 白铅矿白铅矿 碳酸钡矿碳酸钡矿

CaCa2-2- 0.100.10

SrSr2- 2- 0.1180.118

PbPb2- 2- 0.1130.113

BaBa2- 2- 0.1350.135

4. 双折射率高

[[COCO33]]3-3- 三角形平行地成层排列，在平三角形平行地成层排列，在平

行和垂直行和垂直 [[COCO33]]3-3- 两方向上振动光的两方向上振动光的

折射率明显不同，光学异向性非常折射率明显不同，光学异向性非常强——高的双折射率强——高的双折射率

5. 形态物性变化规律

形态与成因有关，温度高—低形态不同；形态与成因有关，温度高—低形态不同； 颜色、比重与阳离子类型有关；颜色、比重与阳离子类型有关； 玻璃玻璃 // 金刚光泽、多组解理、高双折射率金刚光泽、多组解理、高双折射率 遇盐酸起泡。遇盐酸起泡。

矿物种逾矿物种逾 100100 ，重要非金属矿物原料。，重要非金属矿物原料。

6. 常见矿物

方解石族： 三方晶系， {1011} 菱面体解理

方解石 方解石 Calcite Ca[COCalcite Ca[CO33] ] H=3H=3 ，，遇冷稀遇冷稀 HClHCl 剧烈起泡。剧烈起泡。

菱镁矿 菱镁矿 MagnesiteMagnesite ，， Mg [COMg [CO33] ] 3.5<H<53.5<H<5 ，，遇冷稀遇冷稀 HClHCl 不起泡，加热起泡。不起泡，加热起泡。

菱铁矿 菱铁矿 SideriteSiderite ，， Fe [COFe [CO33]]

氧化面褐色氧化面褐色， ， 3.5<3.5<H<5H<5 ，，遇冷稀遇冷稀 HClHCl 微弱起泡。微弱起泡。

菱锰矿 菱锰矿 Rhodochrosite Mn [CORhodochrosite Mn [CO33]]

玫瑰红色玫瑰红色，， 3.5<3.5<H<5H<5 ，，遇冷稀遇冷稀 HClHCl 微弱起泡。微弱起泡。

菱锌矿 菱锌矿 Smithsonite Zn [COSmithsonite Zn [CO33] ]

3.5<H<5 3.5<H<5 多胶状，密度大，金刚光泽多胶状，密度大，金刚光泽，遇冷稀，遇冷稀HClHCl 起泡起泡。。

白云石 白云石 Dolomite Ca Mg [CODolomite Ca Mg [CO33]]2 2

3.5<H<53.5<H<5 ，，遇冷稀遇冷稀 HClHCl 微弱起泡。微弱起泡。

方解石

冰洲石

方解石

方解石

白云石

文石族：斜方晶系

文石 文石 Aragonite, Ca [COAragonite, Ca [CO33]] ，，

（（ 010010 ））解理不完全—解理不完全—无解理无解理。。

文石

孔雀石族： 单斜晶系，含 (OH)- ，硫化物矿床氧化带共生，多胶状， H=3.5—4 ，完全解理

孔雀石 孔雀石 Malachite, CuMalachite, Cu22[CO[CO33](OH)](OH)22

孔雀绿色孔雀绿色，遇冷稀，遇冷稀 HClHCl 起泡。起泡。

蓝铜矿 蓝铜矿 Azurite, CuAzurite, Cu33[CO[CO33]]22(OH)(OH)22, ,

蓝色蓝色，遇冷稀，遇冷稀 HClHCl 起泡。起泡。与铜蓝区别？与铜蓝区别？

成因意义：成因意义：铜矿床氧化代，次生矿物铜矿床氧化代，次生矿物

蓝铜矿

二二 . . 硫酸盐类（硫酸盐类（ SulfatesSulfates ））

矿物种矿物种逾逾 180180 ，重要建材、化工非金属，重要建材、化工非金属矿物原料。矿物原料。 1.1. 化学成分化学成分 阴离子：阴离子： [[SOSO44]]

2-2-, , 有时含 有时含 ((OH)OH)-- 等；等； 阳离子：阳离子： 惰气型 惰气型 NaNa 、、 KK 、、 CaCa 、、 MgMg 、、 AlAl 、、 SrSr 、、 Ba; Ba; 过渡型 过渡型 (( Fe)Fe) 、、 MnMn ；； 铜型 铜型 CuCu 、、 ZnZn 、、 PbPb 等。等。

2. 键性： [SO4]2- 呈四面体内共价键，外离子键。

3.3. 结构特征结构特征 [[SOSO44]]

2-2- 半径半径 0.2950.295nmnm ———— 大半径大半径 SrSr 、、 BaBa 、、 PbPb 结合稳定，形成结合稳定，形成无水硫酸盐无水硫酸盐 如重晶石、天青石、铅钒如重晶石、天青石、铅钒 —— —— 与小半径与小半径 MgMg 、、 CuCu 、、 FeFe 结合时，形成结合时，形成含水硫酸盐含水硫酸盐 如泻利盐如泻利盐 MgMg(H(H22O)O)77[SO[SO44]] 、 、 胆矾胆矾 Cu[SOCu[SO44]·]·5H5H22OO 、、水绿矾水绿矾 FeFe(H(H22O)O)77

[SO[SO44]] 等。等。 —— —— 中等半径的中等半径的 CaCa 含水含水（石膏）或（石膏）或不含水不含水（硬石膏）。（硬石膏）。

单斜或斜方，少数三方。单斜或斜方，少数三方。

4. 类质同象

多表生低温而不发育，多表生低温而不发育， 仅仅 Fe—MgFe—Mg 、、 Sr—BaSr—Ba 可呈完全系列。可呈完全系列。

5.   形态物性变化规律

形态与化学沉积或低温热液成因有关，形态与化学沉积或低温热液成因有关，可呈一定多面体；可呈一定多面体；

颜色、比重与阳离子类型有关；颜色、比重与阳离子类型有关； 玻璃玻璃 // 金刚光泽、透明—半透明，硬度金刚光泽、透明—半透明，硬度

小于小于 3.53.5 ，含水者更低，常多组解理。，含水者更低，常多组解理。

6. 常见矿物

重晶石 重晶石 Barite, Ba[SOBarite, Ba[SO44]]

斜方，沿斜方，沿 {001}{001} 板状，粒状、纤维状，无色，板状，粒状、纤维状，无色，解 理解 理 {001}{001} 完 全 ，完 全 ， {210}{210} 中 等中 等 ，， 夹夹角？角？，， H=3-3.5H=3-3.5 ，， D=4.5D=4.5

天青石天青石 Sr[SOSr[SO44]] ：：

天蓝色，天蓝色， D=3.9-4,D=3.9-4, 其它同上。其它同上。

重晶石

石膏 石膏 Gypsum, Ca[SOGypsum, Ca[SO44]·2H]·2H22OO 单斜，沿单斜，沿 {010}{010} 板状，粒状（杂色的雪花石板状，粒状（杂色的雪花石

膏）、纤维状（纤维石膏），无色透明（透石膏）、纤维状（纤维石膏），无色透明（透石膏），膏）， 解理解理 {010}{010} 极完全极完全 ，， {100}{100} 、、 {011}{011} 中中等等 ， 夹 角， 夹 角 =66/114°=66/114° 菱 形 ，菱 形 ， 解 理 片 具 挠解 理 片 具 挠性性，， H=1H=1.5-2.5-2 ，， D=2.3D=2.3

与方解石、长石区别？与方解石、长石区别？

石膏

硬石膏 anhydrite, Ca[SO4] 斜方晶系。晶体少见。集合体纤维状、致斜方晶系。晶体少见。集合体纤维状、致

密粒状。密粒状。解理解理 {010}{010} 完全、完全、 {001}{100}{001}{100} 中中等。等。 H=3-3.5H=3-3.5 。。

区别：区别：———— 重晶石：密度大、解理交角；重晶石：密度大、解理交角；———— 碳酸盐：密度小碳酸盐：密度小 ,HCl,HCl 反应；反应；———— 石膏：密度小石膏：密度小 ,, 硬度硬度

硬石膏

三、磷酸盐类 ( Phosphates ）磷灰石 磷灰石 Aptite, CaAptite, Ca55[PO[PO44]]33 （（ F,OHF,OH ）） 六方，六方，柱状柱状、板状，无色、浅绿、紫、黑等色，玻璃、板状，无色、浅绿、紫、黑等色，玻璃 -- 油油

脂光泽，解理脂光泽，解理 {0001}{10{0001}{10110}0} 不完全，不完全， H=5H=5 ，， D3.2D3.2 ，，加加热呈磷光热呈磷光。。

附加阴离子进一步划分：附加阴离子进一步划分： 氟磷灰石 氟磷灰石 CaCa55[PO[PO44]]33FF

氯磷灰石 氯磷灰石 CaCa55[PO[PO44]]33ClCl

羟磷灰石 羟磷灰石 CaCa55[PO[PO44]]33 （（ OHOH ））

碳磷灰石 碳磷灰石 CaCa55[PO[PO4, 4, COCO33 , , （（ OHOH ）） ]]33 （（ F,OHF,OH ））

与绿柱石区别？与绿柱石区别？

磷灰石

四、钨酸盐类 (Tungstates)

白钨矿 白钨矿 Scheelite, CaScheelite, Ca[WO[WO44]]

四方，假八面体状或沿（四方，假八面体状或沿（ 001001 ）板状，粒状，）板状，粒状，

灰色，油脂灰色，油脂 // 金刚光泽，透明金刚光泽，透明 -- 半透明，半透明，解理解理{111}{111} 中等，中等， H4.5—5H4.5—5 ，， D6D6 ，，紫外光下发荧紫外光下发荧光光。产于夕卡岩。。产于夕卡岩。

与石英区别？与石英区别？

五、硼酸盐类 (Borates)

硼镁铁矿 硼镁铁矿 Ludwigite,Ludwigite,

(Mg,Fe)(Mg,Fe)22FeFe3+3+[BO[BO33]]OO22 , ,

斜方晶系，长柱状，绿黑色，斜方晶系，长柱状，绿黑色， 不透明不透明 ，无解，无解理，理， H=5.5-6H=5.5-6 ，， D3.6-4.7D3.6-4.7 ，， 粉末弱磁性粉末弱磁性 ，，产于白云质大理岩及镁质夕卡岩。产于白云质大理岩及镁质夕卡岩。

硼砂