宝石矿物有哪些类型？

含氧盐类

一、含氧盐类

大部分宝石矿物属于含氧盐类，其中又以硅酸盐类矿物居多，宝石矿物中硅酸盐类矿物约占宝石的一半。还有少量宝石矿物属磷酸盐、硼酸盐和碳酸盐类。

1.硅酸盐类

在硅酸盐类矿物的晶体结构中，硅氧配位四面体［SiO₄］^4－是它们的基本构造单元。硅氧四面体在结构中可以孤立地存在，也可以以其角顶相互连接而形成多种复杂的络阴离子(基型)。根据硅氧四面体在晶体结构中的连接方式，可分成以下五种。

(1)岛状结构:表现为单个硅氧四面体［SiO₄］^4－或是每两个四面体以一个公共角顶相连组成双四面体［Si₂O₇］^6－在结构中独立存在，它们彼此之间靠其他金属阳离子(如Zr⁴⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等)来连接，自身并不相连，因而呈独立的岛状。属于此类的宝石矿物有锆石Zr-SiO₄、橄榄石(Mg，Fe)₂SiO₄、石榴石A₃B₂［SiO₄］₃(其中A为:Mg²⁺、Fe²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺等二价阳离子，B为Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺等三价阳离子)、托帕石Al₂［SiO₄］F₂、榍石CaTi［SiO₄］O、十字石Fe₂Al₉［SiO₄］₄O₆(O，OH)₂和绿帘石Ca₂FeAl₂［Si₂O₇］［SiO₄］O(OH)等。

(2)环状结构:包括由三个、四个或六个［SiO₄］^4－硅氧四面体所组成的封闭的环(分别叫三方、四方和六方环)。环内每一四面体均以两个角顶分别与相邻的两个四面体连接，而环与环之间则靠其他金属阳离子来连接。属于此类的宝石矿物有蓝锥矿BaTiSi₃O₉(三方环)、绿柱石Be₃Al₂［Si₆O₁₈］(六方环)、堇青石(Mg，Fe)₂Al₃［AlSi₅O₁₈］(六方环)和碧玺(六方环)等。

(3)链状结构:指每一个硅氧四面体［SiO₄］^4－以两个角顶分别与相邻的两个硅氧四面体［SiO₄］^4－连成一条无限延伸的链，链与链之间通过其他金属阳离子而连接。属于此类的宝玉石有翡翠、软玉、透辉石和蔷薇辉石等。

(4)层状结构:硅氧四面体［SiO₄］^4－成层连接，两层硅氧骨干层错开联成“双层”构造。在硅氧骨干中，阳离子八面体层中以及双层之间的离子都可以发生其他相似离子的替代。这类硅酸盐常形成黏土矿物。宝石矿物中一些彩石、图章石如青田石、寿山石以及蛇纹石属于此类。

(5)架状结构:每个硅氧四面体［SiO₄］^4－均以其全部的四个角顶与相邻的四面体连接，组成在三维空间中无限扩展的骨架。属于此类的宝石有月光石、日光石、拉长石、天河石和方柱石等。

2.硼酸盐类

该类矿物中［BO₃］^3－和［BO₄］^5－两种阴离子是硼酸盐的基本构造单位，在晶体结构中它们可以独立出现形成岛状结构，也可以通过共角顶而连结成各种复杂的阴离子，形成环状、链状、层状和架状结构的硼酸盐。这一结构上的特点与硅酸盐极为相似。属于此类的宝石矿物有硼铝镁石。

3.磷酸盐类

该盐类含有磷酸根［PO₄］^3－。由于［PO₄］^3－半径较大，因而要求半径较大的阳离子(如Ca²⁺、Pb²⁺等)与之结合才能形成稳定的磷酸盐。此类矿物成分复杂，往往带有附加阴离子。属于此类的宝石矿物有磷灰石Ca₅［PO₄］₃(F，Cl，OH)和绿松石CuAl₆［PO₄］₄(OH)₈·4H₂O等。

4.碳酸盐类

该类矿物晶体结构中的特点是具有阴离子［CO₃］^2－，［CO₃］^2－呈等边三角形，碳作为阳离子位于三角形的中央，三个氧离子围绕碳分布在三角形的三个角顶上，C—O之间以共价键联系，二价金属阳离子Mg²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺等与阴离子组成碳酸盐矿物。属于此类的宝石矿物有菱锰矿、孔雀石、方解石、白云石等。