矽酸鹽結構與黏土礦物
角閃石
/ AM-fih-bole /
角閃石是雙鏈矽酸鹽,由兩條輝石式的單鏈並排焊接成一條寬帶而成。若說單鏈是一列四面體,雙鏈就是一架梯子:兩列在交錯的橫檔處交叉連結。角閃石是深色、稜柱狀的造岩礦物,其中普通角閃石(hornblende)最常見,而且它們的帶狀結構中總是織入氫氧基(OH),這個細節在礦物受熱時會變得重要。
交叉連結使一半四面體共用兩個角、一半共用三個角,因此重複單元平均為 Si4O11、Si:O 比 4:11,介於單鏈的 1:3 與層的 2:5 之間。一個代表性化學式是透閃石 Ca2Mg5Si8O22(OH)2,顯示出雙鏈加上平衡陽離子再加上內建的 OH。由於強鍵仍沿帶延伸、陽離子只在側向把帶綁住,角閃石沿兩組交角約 56 度與 124 度(大致 60/120)的面解理,這正是與輝石近 90 度解理的經典對比。
角閃石對陶瓷工作者有兩層實在的意義。其一,內建的 OH 意味著它在燒成時會釋出水並可能分解,因此在生黏土中它是次要、常不受歡迎的副礦物。其二,且很重要:若干角閃石(青石綿、鐵石綿)是石綿礦物:它們的雙鏈長成強韌、極細、可吸入的纖維,歷史上因耐熱而受青睞,如今已知是嚴重的呼吸道危害。因此雙鏈既是聚合度階梯上美麗的一階,也是一則警世故事。
透閃石 Ca2Mg5Si8O22(OH)2 是雙鏈:兩條單鏈熔接,鈣與鎂把帶綁在一起,氫氧基藏在其中。加熱夠猛時,OH 會以水蒸氣離去,礦物隨之分解。
帶內建 OH 的雙鏈(4:11):角閃石帶,在聚合度階梯上比輝石高一階。
並非每種角閃石都是石綿,但那些纖維狀的品種確實危險。纖維的韌性曾是優點,卻正是那些鋒利針狀物卡在肺裡的原因。
又称
另见