1、第二讲第二讲矿物晶体化学式计算矿物晶体化学式计算成岩成矿矿物学成岩成矿矿物学一、几个基本问题一、几个基本问题二、矿物化学式的计算方法二、矿物化学式的计算方法三、矿物端员组分计算三、矿物端员组分计算四、矿物晶体化学式在研究中的应用四、矿物晶体化学式在研究中的应用1. 1. 化学通式与晶体化学式化学通式与晶体化学式 2. 2. 矿物中的水矿物中的水3. 3. 定比原理定比原理4. 4. 矿物化学式的书写矿物化学式的书写 一、几个基本问题一、几个基本问题1. 1. 化学通式与晶体化学式化学通式与晶体化学式化学通式化学通式(chemical formula)(chemical formula)是指简单
2、意义上的、是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。为矿物化学式、矿物分子式。钾长石的化学通式为：钾长石的化学通式为：KAlSiKAlSi3 3O O8 8 或或 K K2 2O O AlAl2 2O O3 3 6SiO6SiO2 2 晶体化学式晶体化学式(crystal-chemical formula)(crystal-chemical formula)：能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征式，即能反映矿物的晶体化学特征镁橄榄石镁橄榄石
3、MgMg2 2SiOSiO4 4镁橄榄石镁橄榄石MgMg2 2SiOSiO4 4 ：2 2个八面体位置个八面体位置 1 1个四面体位置个四面体位置FeFe2+2+可以任一比例占据八面体位置，形成介于镁橄榄可以任一比例占据八面体位置，形成介于镁橄榄石和铁橄榄石之间的橄榄石成分石和铁橄榄石之间的橄榄石成分如果具体比例不确定，则晶体化学式：如果具体比例不确定，则晶体化学式：(Mg,Fe)(Mg,Fe)2 2SiOSiO4 4 若确定，则晶体化学式：若确定，则晶体化学式：(Mg(Mg1.51.5,Fe,Fe0.50.5)SiO)SiO4 4 CaCa可以占据一个八面体位置可以占据一个八面体位置(M2)
4、(M2)，形成钙镁橄榄石，形成钙镁橄榄石Monticellite (CaMg)SiOMonticellite (CaMg)SiO4 4 莱河矿莱河矿 laihunite (Felaihunite (Fe2+2+FeFe3+3+2 2)SiO)SiO4 4 2 2 晶体化学式为：晶体化学式为：KAlSiKAlSi3 3O O8 8 AlAl、SiSi占据四面体位置占据四面体位置钾长石钾长石黑云母黑云母钠长石钠长石 NaAlSiNaAlSi3 3O O8 8 钙长石钙长石 CaAlCaAl2 2SiSi2 2O O8 8 晶体化学式为：晶体化学式为： K(Mg,Fe)K(Mg,Fe)3 3AlSi
5、AlSi3 3O O1010(OH)(OH)2 2黑云母为三八面体黑云母为三八面体层状硅酸盐矿物层状硅酸盐矿物黑云母黑云母 具具AlAl2 2SiOSiO5 5化学式的三种同质多像矿物：化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式：学式： 红柱石：红柱石：AlAlV VAlAlVIVIOSiOOSiO4 4 蓝晶石：蓝晶石：AlAl2 2VIVIOSiOOSiO4 4 矽线石：矽线石：AlAlVIVISiAlSiAlIVIVO O5 5金红石的金红石的Z=2Z=2，其晶体化学式应为：，其晶体化学式应为：TiTi2 2O O4 4锐钛
6、矿的锐钛矿的Z=4Z=4，其晶体化学式为：，其晶体化学式为：TiTi4 4O O8 8板钛矿的板钛矿的Z=8Z=8，其晶体化学式为：，其晶体化学式为：TiTi8 8O O1616Z Z值值：单位晶胞分子数：单位晶胞分子数狭义的晶体化学式是最简化学式的狭义的晶体化学式是最简化学式的Z Z倍倍 结晶水结晶水：结晶是成中性水分子参加矿物晶格：结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。常作为配位体围绕某一离子并占据一定构造位置。常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。结晶水写入矿物分子式。石膏：形成络阴离子。结晶水写入矿物分子式。石膏：CaSOCaSO4 4 2H2H2 2O O 吸附水吸附水：
7、吸附水以机械吸附方式呈中性水分：吸附水以机械吸附方式呈中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。吸附水不参加矿子状态存在于矿物表面或其内部。吸附水不参加矿物晶格，吸附水不写入矿物分子式。物晶格，吸附水不写入矿物分子式。2. 2. 矿物中的水矿物中的水绿柱石中常含有一定量的隧道绿柱石中常含有一定量的隧道HH2 2O, OHO, OH- -绿柱石的晶体化学式中通常不写入：微量绿柱石的晶体化学式中通常不写入：微量BeBe3 3AlAl2 2(Si(Si6 6O O1818) ) 结构水结构水( (或称化合水或称化合水) )：常以：常以HH2 2O O+ +表示，结构表示，结构水呈水呈HH+ +、OHOH
8、- -、HH3 3O O+ +等离子形式参加矿物晶格。等离子形式参加矿物晶格。占据一定构造位置，具有一定比例。通常以占据一定构造位置，具有一定比例。通常以OHOH- -最常见。结构水写入矿物分子式。最常见。结构水写入矿物分子式。 普通角闪石普通角闪石 (hornblende)(hornblende)(CaNa)(CaNa)2 2(Mg,Fe,Al)(Mg,Fe,Al)5 5(Si,Al)(Si,Al)8 8O O2222(OH,F,Cl)(OH,F,Cl)2 2Zoned hornblende定比是指组成矿物化学成分中的原子、离子、分子定比是指组成矿物化学成分中的原子、离子、分子之间的重量百分
9、比是整数比，即恒定值。之间的重量百分比是整数比，即恒定值。 磁铁矿含磁铁矿含FeO=31.25%FeO=31.25%，FeFe2 2O O3 3=68.75%=68.75%（其（其分子量分别为：分子量分别为：71.8571.85和和159.70159.70），其分子比为），其分子比为 FeO:FeFeO:Fe2 2O O3 3=(31.25/71.85):68.75/159.70)=1.01:1=(31.25/71.85):68.75/159.70)=1.01:1 根据定比原理，磁铁矿的化学式可写为根据定比原理，磁铁矿的化学式可写为 FeOFeO FeFe2 2O O3 3或或FeFe3 3O
10、 O4 4。 3. 3. 定比原理定比原理(1)(1) 单质元素的化学式只写元素符号；如石墨：单质元素的化学式只写元素符号；如石墨：C C(2)(2) 金属互化物的化学式按元素的电负性递增顺序从金属互化物的化学式按元素的电负性递增顺序从左到右。呈类质同像替代的元素用圆括号包括，左到右。呈类质同像替代的元素用圆括号包括，按数量多少先后排列。按数量多少先后排列。楚碲铋矿：楚碲铋矿：BiTeBiTe4. 4. 矿物晶体式的书写矿物晶体式的书写(3)(3) 离子化合物的化学式的书写顺序为：离子化合物的化学式的书写顺序为： 正离子排左，负离子排右，正离子电价由低到高；正离子排左，负离子排右，正离子电价由
11、低到高； 附加的负阴离子放在主要的阴离子后面；附加的负阴离子放在主要的阴离子后面； 矿物中的结晶水分子写在化学式的最后。矿物中的结晶水分子写在化学式的最后。1. 1. 原子原子 分子计算法分子计算法 2. 2. 氧原子计算法氧原子计算法 二、矿物化学式的计算方法二、矿物化学式的计算方法 直接把元素的重量百分含量换算直接把元素的重量百分含量换算成原子或分子比，在计算硫化物、卤成原子或分子比，在计算硫化物、卤素化合物或金属互化物时经常采用这素化合物或金属互化物时经常采用这种方法。种方法。1. 1. 原子分子计算法原子分子计算法例例1 1：黄铜矿：黄铜矿黄铜矿的矿物化学式：黄铜矿的矿物化学式：CuF
12、eS2 Al(wt%)A2原子量原子量Cu34.6463.54Fe30.4255.85S34.9132.07Al(wt%)A2原子量原子量A3=A1/A2Cu34.6463.540.545Fe30.4255.850.545S34.9132.071.090Al(wt%)A2原子量原子量A3=A1/A2A4=A3/0.545Cu34.6463.540.5451Fe30.4255.850.5451S34.9132.071.0902例例2 2： 钙铁辉钙铁辉石石钙铁辉石的近似矿物化学式：钙铁辉石的近似矿物化学式：CaO FeO 2SiO2 Al(wt%)A2分子量分子量CaO22.256.08FeO2
13、9.471.80SiO248.460.09Al(wt%)A2分子量分子量A3=A1/A2CaO22.256.080.396FeO29.471.800.409SiO248.460.090.805Al(wt%)A2分子量分子量A3=A1/A2A4=A3/0.396CaO22.256.080.3961FeO29.471.800.4091.03SiO248.460.090.8052.03(1) (1) 已知氧原子数的一般计算法已知氧原子数的一般计算法 (2) (2) 含含(OH)(OH) 矿物化学式的计算法矿物化学式的计算法 (3) (3) 含含F F、ClCl矿物化学式的计算法矿物化学式的计算法 (
14、4) (4) 含水矿物的计算法含水矿物的计算法 (5) (5) 阳离子总数固定计算法阳离子总数固定计算法 (6) (6) 理想化学配比计算法理想化学配比计算法 2. 2. 氧原子计算法氧原子计算法(1) (1) 已知氧原子数的一般计算法已知氧原子数的一般计算法 以固定的氧原子数为计算基础以固定的氧原子数为计算基础(based on fixed atoms of oxygen)(based on fixed atoms of oxygen) Y=Y Y=Y X (Y X (Y为单位晶胞中的阳离子数；为单位晶胞中的阳离子数；YY为阳离子为阳离子系数；系数；X X氧原子系数氧原子系数) ) 以以Y
15、Yn nO Omm为例，为例， Y=nY=n 氧化物重量百分比氧化物重量百分比/ /氧化物分子量；氧化物分子量； X=X=已知通式中的氧原子数已知通式中的氧原子数/ / (m(m 氧化物重量百分比氧化物重量百分比/ /氧化物分子量氧化物分子量) ) 尖晶石的晶体化学式尖晶石的晶体化学式(Mg0.751Fe2+0.201)0.952(Al1.782Cr3+0.200)1.982O4AlA2Wt%分子量分子量Al2O357.89101.96Cr2O39.72152FeO12.5671.80MgO19.3240.31Total99.46AlA2A3Wt%分子量分子量A1/A2Al2O357.8910
16、1.960.568Cr2O39.721520.064FeO12.5671.800.175MgO19.3240.310.479Total99.46AlA2A3A4Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数Al2O357.89101.960.5681.136Cr2O39.721520.0640.128FeO12.5671.800.1750.175MgO19.3240.310.4790.479Total99.46AlA2A3A4Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数Al2O357.89101.960.5681.1361.704Cr2O39.721520.0640.
17、1280.192FeO12.5671.800.1750.1750.175MgO19.3240.310.4790.4790.479Total99.46 2.55X=4/ =1.569AlA2A3A4Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数阳离子阳离子数数Al2O357.89101.960.5681.1361.704Al3+1.782Cr2O39.721520.0640.1280.192Cr3+0.200FeO12.5671.800.1750.1750.175Fe2+0.201MgO19.3240.310.4790.4790.479Mg2+0.751Total99.46
18、 2.55X=4/ =1.569尖晶石尖晶石钠长石的晶体化学式钠长石的晶体化学式(Na0.967K0.005Ca0.005)0.977(Al1.003Si3.002)4.005O8AlA2A3Wt%分子量分子量A1/A2SiO268.7160.091.143Al2O319.50101.960.191Na2O11.4061.980.184K2O0.1294.200.001CaO0.0956.080.002Total99.82AlA2A3A4Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数SiO268.7160.091.1431.143Al2O319.50101.960.1910.382Na2O1
19、1.4061.980.1840.368K2O0.1294.200.0010.002CaO0.0956.080.0020.002Total99.82AlA2A3A4Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数SiO268.7160.091.1431.1432.286Al2O319.50101.960.1910.3820.573Na2O11.4061.980.1840.3680.184K2O0.1294.200.0010.0020.001CaO0.0956.080.0020.0020.22Total99.82 3.046X=8/ =2.626AlA2A3A4Wt%分子量分子
20、量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数阳离子阳离子数数SiO268.7160.091.1431.1432.286Si4+3.002Al2O319.50101.960.1910.3820.573Al3+1.003Na2O11.4061.980.1840.3680.184Na+0.967K2O0.1294.200.0010.0020.001K+0.005CaO0.0956.080.0020.0020.22Ca2+0.005Total99.82 3.046X=8/ =2.626钠长石钠长石(2) (2) 含含(OH)(OH) 矿物化学式的计算法矿物化学式的计算法 如果矿物结构中含有氢氧
21、根，则根据下列如果矿物结构中含有氢氧根，则根据下列关系式换算：关系式换算：2(OH)2(OH) = H = H2 2O + OO + O2-2-亦即每两个氢氧根相当于一个氧化物分子亦即每两个氢氧根相当于一个氧化物分子和一个氧原子。和一个氧原子。AlA2白云母白云母Wt%分子量分子量SiO238.3260.09TiO22.8979.9Al2O315.21101.96Fe2O31.49159.7FeO15.5871.8MnO0.2270.9MgO13.1740.31CaO0.7456.08Na2O0.2061.98K2O8.0194.20H2O+4.0418Total99.82AlA2A3白云母白
22、云母Wt%分子量分子量A1/A2SiO238.3260.090.638TiO22.8979.90.036Al2O315.21101.960.149Fe2O31.49159.70.009FeO15.5871.80.217MnO0.2270.90.003MgO13.1740.310.327CaO0.7456.080.013Na2O0.2061.980.003K2O8.0194.200.085H2O+4.04180.224Total99.82AlA2A3A4白云母白云母Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数SiO238.3260.090.6380.638TiO22.8979.90.0360
23、.036Al2O315.21101.960.1490.258Fe2O31.49159.70.0090.018FeO15.5871.80.2170.217MnO0.2270.90.0030.003MgO13.1740.310.3270.327CaO0.7456.080.0130.013Na2O0.2061.980.0030.006K2O8.0194.200.0850.17H2O+4.04180.2240.448Total99.82AlA2A3A4白云母白云母Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数SiO238.3260.090.6380.6381.276TiO22.8
24、979.90.0360.0360.072Al2O315.21101.960.1490.2580.447Fe2O31.49159.70.0090.0180.027FeO15.5871.80.2170.2170.217MnO0.2270.90.0030.0030.003MgO13.1740.310.3270.3270.327CaO0.7456.080.0130.0130.013Na2O0.2061.980.0030.0060.003K2O8.0194.200.0850.170.085H2O+4.04180.2240.4480.224Total99.82 2.694X=24/ =8.909AlA2A
25、3A4白云母白云母Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数阳离子阳离子数数SiO238.3260.090.6380.6381.276Si4+5.684TiO22.8979.90.0360.0360.072Ti4+0.321Al2O315.21101.960.1490.2580.447Al3+2.298Fe2O31.49159.70.0090.0180.027Fe3+0.160FeO15.5871.80.2170.2170.217Fe2+1.933MnO0.2270.90.0030.0030.003Mn2+0.027MgO13.1740.310.3270.3270.3
26、27Mg2+2.913CaO0.7456.080.0130.0130.013Ca2+0.116Na2O0.2061.980.0030.0060.003Na+0.053K2O8.0194.200.0850.170.085K+1.514H2O+4.04180.2240.4480.224OH-3.991Total99.82 2.694X=24/ =8.909如果矿物组成中含有如果矿物组成中含有F F、ClCl，这些阴离子替，这些阴离子替代氧使矿物中的总的氧原子数实际过剩偏高。代氧使矿物中的总的氧原子数实际过剩偏高。因此，扣除氯的计算公式为：因此，扣除氯的计算公式为： O=ClO=Cl 16/(2 1
27、6/(2 35.45=0.23 35.45=0.23 Cl Cl同理，扣除氟的校正系数为：同理，扣除氟的校正系数为： O=FO=F 16/(216/(2 19)=0.4219)=0.42 F F (3) (3) 已知已知F F、ClCl矿物化学式的计算法矿物化学式的计算法 AlA2磷灰石磷灰石Wt%分子量分子量P2O542.00141.94Fe2O30.03159.7MnO0.0170.9MgO0.0240.31CaO55.8856.08F3.7219Total101.66-F=O1.57Total100.09AlA2A3A4磷灰石磷灰石Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数P2O5
28、42.00141.940.2960.592Fe2O30.03159.70.0000.000MnO0.0170.90.0000.000MgO0.0240.310.0000.000CaO55.8856.080.9960.996F3.72190.1960.196Total101.66-F=O1.57Total100.09AlA2A3A4磷灰石磷灰石Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数阳离子阳离子数数P2O542.00141.940.2960.5921.48P5+5.945Fe2O30.03159.70.0000.0000.000Fe3+0.000MnO0.0170.9
29、0.0000.0000.000Mn2+0.000MgO0.0240.310.0000.0000.000Mg2+0.000CaO55.8856.080.9960.9960.996Ca2+10.01F3.72190.1960.1960.196F1.968Total101.66 2.672-F=O1.57-0.082Total100.09 2.589X=26/ =10.042AlA2A3A4萤石萤石Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数阳离子阳离子数数CaO71.9356.081.2831.2831.283Ca2+1.004F48.55192.5552.555F2Tot
30、al120.48-F=O20.49Total99.99 有些含水矿物，由于无法测得精确的化学有些含水矿物，由于无法测得精确的化学成分，或由于测试精度问题，因此在计算晶体成分，或由于测试精度问题，因此在计算晶体化学时不可能以全氧计算。为此，在计算时不化学时不可能以全氧计算。为此，在计算时不是根据矿物通式中的全部氧原子数，而是根据是根据矿物通式中的全部氧原子数，而是根据与其他阳离子结合的那部分氧的原子数计算。与其他阳离子结合的那部分氧的原子数计算。 (4) (4) 含水矿物的计算法含水矿物的计算法 X=4/ =2.220 孔雀石：孔雀石：CuCu2 2(CO(CO3 3)(OH)(OH)2 2 2
31、CuO + CO2AlA2A3A4孔雀石孔雀石Wt%分子量分子量A1/A2阳离子阳离子系数系数氧原子氧原子系数系数阳离子阳离子数数CuO71.3179.550.8960.8960.896Cu2+1.989ZnO0.4581.340.0060.0060.006Zn2+0.013CO219.78440.4500.4500.900C4+0.999Total91.541.802 在不能分析所有组分的情况下，还可以在不能分析所有组分的情况下，还可以采用固定阳离子总数的方法计算矿物化学式，采用固定阳离子总数的方法计算矿物化学式，可以固定整个矿物式中的阳离子总数，也可以可以固定整个矿物式中的阳离子总数，也可
32、以固定某一结构位置上阳离子总数，但不管如何，固定某一结构位置上阳离子总数，但不管如何，其理论基础都必须是阳离子在所涉及的结构位其理论基础都必须是阳离子在所涉及的结构位置总数是固定。置总数是固定。 (5) (5) 阳离子总数固定计算法阳离子总数固定计算法 B =(Nb+Ta+Ti)；2/(0.144+0.230+0.051)=4.7059 细晶石：细晶石：(Na,Ca)(Nb,Ta,Ti)(Na,Ca)(Nb,Ta,Ti)2 2O O6 6(O,F,OH)(O,F,OH)由于现在矿物的化学成分大都是由电子探针分由于现在矿物的化学成分大都是由电子探针分析得出的，但电子探针分析不是万能的，它也析得出
33、的，但电子探针分析不是万能的，它也有其明显的缺陷，并不能完全给出矿物的真正有其明显的缺陷，并不能完全给出矿物的真正成分。成分。(a)(a)电子探针不能分辨元素的价态，例如电子探电子探针不能分辨元素的价态，例如电子探针不能测定磁铁矿中针不能测定磁铁矿中FeFe2+2+和和FeFe3+3+的比值。的比值。 (b) (b) 电子探针除了不能区别元素的价态外，还电子探针除了不能区别元素的价态外，还不能分析超轻元素不能分析超轻元素( (即原子序数小于即原子序数小于5 5的元素的元素) )，如如LiLi、BeBe、HH。(6) (6) 理想化学配比计算法理想化学配比计算法 Ti-FeTi-Fe氧化物矿物的
34、晶体化学式计算法氧化物矿物的晶体化学式计算法磁铁矿：磁铁矿：FeFe2+2+FeFe3+3+2 2O O4 4电子探针分析结果电子探针分析结果如果以如果以FeFe2+2+形式分析，则磁铁矿的分析结果形式分析，则磁铁矿的分析结果为为FeO= 31.03 + 62.07 = 93.10 wt%FeO= 31.03 + 62.07 = 93.10 wt%FeOFeOFeFe2 2O O3 3FeO (FeO (* *0.9)0.9)如果以如果以FeFe3+3+形式分析，则磁铁矿的分析结果形式分析，则磁铁矿的分析结果为为FeFe2 2O O3 3= 34.44 + 68.97 = 103.41= 34
35、.44 + 68.97 = 103.41FeFe2 2O O3 3FeO FeO FeFe2 2O O3 3( (* *1.11)1.11)基于完全化学配比方法，根据电子探针数基于完全化学配比方法，根据电子探针数据计算磁铁矿的晶体化学式方法据计算磁铁矿的晶体化学式方法两个基本假设：两个基本假设：(1)(1) 电价平衡电价平衡(2)(2) 阳离子总数阳离子总数 3 3Ti-FeTi-Fe氧化物矿物的晶体化学式计算法氧化物矿物的晶体化学式计算法Ti-FeTi-Fe氧化物矿物的晶体化学式计算法氧化物矿物的晶体化学式计算法Ti-FeTi-Fe氧化物矿物的晶体化学式计算法氧化物矿物的晶体化学式计算法磷铝
36、锂石磷铝锂石, LiAl(PO, LiAl(PO4 4)(F,OH)(F,OH) M=M/k=0.2306; M=M *14.94=0.2306 *14.94=3.45N=N/k=0.2555; N”=N *9=0.2555*9=2.30 Fe2+, Mn, Ca, Na占据Li的位置电气石，电气石，XYXY3 3(Al(Al6 6)(Si)(Si6 6O O1818)(BO)(BO3 3) )3 3(OH)(OH)3 3(OH) (OH) SiO237.2335.78TiO20.020.05Al2O330.3730.60FeO*4.895.18MgO10.1310.52CaO2.532.45
37、MnO0.000.00ZnO0.000.07Na2O1.351.53K2O0.010.02H2O*3.403.66B2O3*10.7710.64Li2O*0.190.00F0.670.03O=F0.280.01Total101.28100.51Si6.0105.847Ti0.0030.007TAl0.0000.153Y+ZAl5.7785.741YAl0.0000.000Mg2.4362.563Mn0.0000.000Fe*0.6600.708Zn0.0000.008Li*0.1220.000B*3.0003.000Ca0.4370.428Na0.4240.484K0.0020.0040.13
38、70.084OH*3.6563.986F0.3440.014OH=4-FLi = 15 (Si + Al + Mg + Fe + Mn + Zn + Ti) 三、矿物端员组分计算方法三、矿物端员组分计算方法 1. 1. 简单矿物的端员组分计算简单矿物的端员组分计算当只有一个位置上存在离子交换而形成固溶体时，当只有一个位置上存在离子交换而形成固溶体时，矿物端员组分含量是以原子的百分数简单计算。矿物端员组分含量是以原子的百分数简单计算。如：石榴子石族矿物的化学通式为如：石榴子石族矿物的化学通式为X X3 3Y Y2 2SiOSiO4 4 3 3，其中，其中X=MgX=Mg、FeFe2+2+、MnM
39、n、CaCa；Y=AlY=Al、FeFe3+3+，如果，如果Y Y位置只有位置只有AlAl，则石榴子石的端员组分含量计算式为：则石榴子石的端员组分含量计算式为：镁铝榴石镁铝榴石(Prp%)=100(Prp%)=100 Mg/Mg+FeMg/Mg+Fe2+2+Ca+Mn+Ca+Mn铁铝榴石铁铝榴石(Alm%)=100(Alm%)=100 FeFe2+2+/Mg+Fe/Mg+Fe2+2+Ca+Mn+Ca+Mn钙铝榴石钙铝榴石(Grs%)=100(Grs%)=100 Ca/Mg+FeCa/Mg+Fe2+2+Ca+Mn+Ca+Mn锰铝榴石锰铝榴石(Sps%)=100(Sps%)=100 Mn/Mg+F
40、eMn/Mg+Fe2+2+Ca+Mn+Ca+Mn2. 2. 复杂矿物的端员组分计算复杂矿物的端员组分计算如果矿物的成分复杂，有多组固溶体系列，此时一如果矿物的成分复杂，有多组固溶体系列，此时一般采取惯用的方式来解决。般采取惯用的方式来解决。四、晶体化学式在研究中的应用四、晶体化学式在研究中的应用 矿物分类矿物分类长石的分类：根据长石晶体化学长石的分类：根据长石晶体化学式中式中KNaCaKNaCa相对含量相对含量斜长石系列斜长石系列碱性长石系列碱性长石系列钾长石：钾长石：KAlSiKAlSi3 3O O8 8 钠长石：钠长石： NaAlSiNaAlSi3 3O O8 8 钙长石：钙长石：CaAl
41、CaAl2 2SiSi2 2O O8 8 长石分类图解长石分类图解锂云母的分类锂云母的分类阿尔泰花岗伟晶岩阿尔泰花岗伟晶岩锂云母锂云母 lepidolitelepidolite锂白云母锂白云母 TrilithioniteTrilithioniteK(LiK(Li1.51.5AlAl1.51.5)AlSi)AlSi3 3O O1010(F,OH)(F,OH)2 2 多硅锂云母多硅锂云母 PolylithionitePolylithioniteK(LiK(Li2 2Al)SiAl)Si4 4O O1010(F,OH)(F,OH)2 2铯锂云母铯锂云母 Cs-lepidoliteCs-lepidol
42、ite铯锂白云母铯锂白云母 Cs-trilithioniteCs-trilithioniteK(LiK(Li1.51.5AlAl1.51.5)AlSi)AlSi3 3O O1010(F,OH)(F,OH)2 2 多硅铯锂云母多硅铯锂云母 SokolovaiteSokolovaiteK(LiK(Li2 2Al)SiAl)Si4 4O O1010(F,OH)(F,OH)2 2Plots of compositions of lepidolite from the Koktokay #3 pegmatite in terms of IVAl (apfu) versus atomic Cs/(K +
43、Cs). 锂云母锂云母“铯锂铯锂云母云母”晶体化学晶体化学分类四方图解分类四方图解Wang et al., Contrib Mineral Petrol (2007) 153:355367多硅锂云母多硅锂云母锂白云母锂白云母Plot of Cs/(Cs + K)Plot of Cs/(Cs + K)versusversusIVIVAl in the Al in the Moblan lepidolite. The prevalent Moblan lepidolite. The prevalent lepidolite grains consist of trilithionite lepid
44、olite grains consist of trilithionite (triangles), whereas the zoned, Cs-(triangles), whereas the zoned, Cs-enriched grains of lepidolite consist of enriched grains of lepidolite consist of polylithionite and sokolovaite (crosses). polylithionite and sokolovaite (crosses). Classification after Classification after Wang Wang et al.et al. (2004) (2004). .Potter et al. Sokolovaite and evolved lithian micas from the Eastern Moblan granitic pegmatite, Opatica Subprovince, Quebec, Canada.Can Mineral. 2009
