鏈狀矽酸鹽
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現在讓每個四面體各與兩個鄰居牽手,一邊一個,島便長成了繩:由共角四面體構成的無限長鏈。這就是鏈狀矽酸鹽(inosilicate,源自希臘文 inos,線或纖維)。想像一條由金字塔串成、伸向地平線的紙鏈,再把這樣的許多鏈並排鋪好,用一列列金屬陽離子綁在一起。單向延伸的鏈,讓許多這類礦物呈現短柱狀、稜柱狀、有時纖維狀的晶形。
鏈有兩大類。在單鏈中,每個四面體共用兩個角,重複單元為 SiO3,Si:O 比為 1:3;這就是輝石(pyroxene)結構,例如頑火輝石 MgSiO3。在雙鏈中,兩條單鏈交叉連結,使一半四面體共用兩個角、一半共用三個角,平均下來重複單元為 Si4O11、比值 4:11;這就是角閃石(amphibole)結構,例如陽起石—角閃石家族,它們的帶狀結構中還藏著氫氧基(OH)。鏈與鏈之間的陽離子(Mg2+、Fe2+、Ca2+ 等)既平衡電荷,也決定礦物的密度與顏色。
由於強鍵沿著鏈的方向延伸,而較弱的陽離子鍵只在側向把鏈綁在一起,鏈狀矽酸鹽會平行於鏈整齊解理,使輝石有約 90 度的解理、角閃石有約 60/120 度的解理,這是用放大鏡分辨兩者的經典方法。鏈狀矽酸鹽是聚合度階梯的中段,比島狀連得多、比層狀連得少,它們是地殼與地函的造岩主力,儘管在多數燒成陶瓷中只是配角。
把兩條 SiO3 單鏈邊對邊扣在一起,就搭出角閃石的 Si4O11 雙鏈;正是這些額外的交叉連結,讓角閃石比單鏈的透輝石更堅韌、更呈纖維狀。
單鏈(輝石,1:3)對比雙鏈(角閃石,4:11):一道交叉連結同時改變了化學式與解理角度。
雙鏈並非只是兩條鏈疊放;它們以共價方式交叉連結,所以比值是 4:11 而非 1:3。共用角數在二與三之間平均,正是那看似奇怪的十一個氧的由來。