硅酸盐矿物
硅酸盐矿物（汉语拼音：ɡuisuɑnyɑn kuɑnɡwu；英语：silicate mineral），硅酸盐类含氧盐矿物。组成元素达50余种：除硅、氧之外，金属阳离子主要是惰性气体型离子（如钠、钾、镁、钙、钡、铝等元素）和部分过渡型离子（如铁、锰、铬、钛等元素），铜型离子（如铜、铅、锌等元素）较少见；阴离子除[SiO4]4-外，还有(OH)-、O2-、F-、Cl-、[CO3]2-、[SO4]2-等附加阴离子。类质同象替代广泛，除金属阳离子间的替代外，常有铝、铍、硼替代硅酸根中的硅，分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物。少数情况下有(OH)-替代硅酸根中的O2-。
结构
硅酸盐矿物的晶体结构中，最基本的结构单元是Si-O络阴离子。Si被O围绕形成硅氧多面体，除硅灰石膏结构中，硅氧多面体是八面体外，几乎所有硅酸盐矿物的硅氧多面体都是四面体。硅氧四面体在结构中可以孤立存在，彼此间由其他金属阳离子连接；也可通过共用角顶上的氧（称为桥氧）相互连接，构成环、链、层、架等不同硅氧多面体群的形式，称硅氧骨干。硅氧骨干间的连接，靠其他金属阳离子。硅氧四面体的连接方式为硅酸盐矿物分类提供依据。一般根据硅氧骨干中，硅氧四面体的连接形式划分为岛状、环状、链状、层状和架状结构硅酸盐。
矿物类型
按结构分为以下类型。
岛状结构硅酸盐矿物 硅氧骨干形式有孤立的[SiO4]4-四面体、[Si2O7]6-双四面体和二者共存的混合类型（不构成封闭环状）。其中，孤立四面体形式为主，其所有4个角顶上的氧均为活性氧，它们与镁、铁、铝、钛、锆等金属阳离子结合，形成橄榄石、锆石、石榴子石、黄玉、红柱石、蓝晶石等矿物。双四面体形式是由2个[SiO4]4-四面体共用1个角顶组成的硅氧骨干[Si2O7]6-，见于硬柱石、黑柱石、异极矿、粒硅钙石等矿物中。在绿帘石、黝帘石、褐帘石、符山石等矿物结构中，双四面体与孤立四面体混合并存。此外，还有三四面体[Si3O8]8-和五四面体[Si5O16]12-形式。岛状硅酸盐矿物晶体呈近似等轴状。折射率高、双折射率小，多色性和吸收性较弱。具中等或不完全的多向解理。硬度和密度较大。双四面体岛状硅酸盐矿物晶体呈一向延长的习性。硬度、折射率偏低，并表现出稍大的异向性。双折射率、多色性和吸收性都有所增强。含水或具有附加阴离子(OH,F)的岛状硅酸盐矿物的硬度、密度、折射率都有所降低。
环状结构硅酸盐矿物 由若干个硅氧四面体，以角顶相连的形式构成封闭的环。按组成环的四面体个数，有三元环[Si3O9]6-、四元环[Si4O12]8-、六元环[Si6O18]12-、八元环[Si8O24]16-、九元环[Si9O27]18-和十二元环[Si112O30]12-之分，后三者极少见；此外，还有双层四元环[Si8O20]8-和双层六元环[Si12O30]12-。环的中心空隙较大，常为(OH)-、水分子或大半径阳离子所占据。环状结构硅酸盐矿物的单元环具有三方、六方或四方的对称，晶体也属于相应的晶系（如电气石、异性石、绿柱石、透视石等）；也由于结构中金属阳离子连接的方式不同，晶体结构对称性降低，使一些晶体呈正交（斜方）、单斜或三斜晶系（如堇青石、斧石、钙钇铒矿等）；但外形仍常呈假三方、假六方或假四方对称的板状或柱状。环状结构硅酸盐矿物的密度、硬度、折射率一般稍低于岛状结构硅酸盐矿物。形态和物理性质的异向性也比岛状结构硅酸盐矿物稍大，但比链状和层状结构硅酸盐矿物要小得多。电气石在垂直于C轴和平行C轴方向多色性和吸收性的强弱差异就是最突出的例子。
链状结构硅酸盐矿物 是硅氧四面体以角顶相连成一维无限延伸的链。已发现链的类型有20余种，最主要的是辉石单链[Si2O6]4-和闪石双链[Si4O11]6-。闪石双链可看成是由两条辉石单链以共用部分四面体角顶连接而成。其他较重要的类型有硅灰石单链[Si3O9]6-、蔷薇辉石单链[Si5O15]10-、夕线石双链[SiAlO5]2-等。由于链状硅酸盐矿物中，存在着相互平行分布的链，使其异向性比岛状和环状硅酸盐突出得多。矿物常呈柱状、针状以及纤维状。平行于链的方向的解理较发育。链延伸方向的折射率较高，垂直方向较低；双折射率也比岛状或环状矿物的大。含过渡元素的矿物（如富含铁、钛等元素的辉石族和闪石族矿物），其多色性和吸收性都非常明显。
层状结构硅酸盐矿物 每个硅氧四面体，都以三个角顶与周围三个硅氧四面体相连，形成在二维空间无限延伸的层，这种简单的硅氧结构层，称为四面体片。通过四面体片上的活性氧与其他金属阳离子（主要是镁、铁、铝等）相结合。这些阳离子均为6次配位，每个配位八面体都共棱相连，构成在二维方向无限延展的层，称八面体片。四面体片与八面体片相结合，便构成了结构单元层。当结构单元层只由一张四面体片与一张八面体片组成，称1∶1型结构单元层，如高岭石、蛇纹石等矿物。若两张四面体片的活性氧相对，中间又夹一张八面体片，则构成2∶1型结构单元层，如云母、滑石、叶蜡石、蒙脱石、蛭石等矿物。如果结构单元层本身的电价未达平衡，单元层间会有低价、大半径阳离子（如钾、钠、钙等）和水的存在，如云母、蒙脱石等。层状结构硅酸盐矿物晶体常呈板状、片状。一组平行硅氧骨干层方向的完全解理。大多数矿物呈一轴晶或二轴晶负光性、正延性、双折射率大。含过渡元素离子者，多色性和吸收性都十分显著。
架状结构硅酸盐矿物 每个硅氧四面体，除极个别例外，均以其全部的4个角顶与相邻四面体连接，形成在三维空间无限伸展的架状硅氧骨干。若硅氧四面体[SiO4]4-中的硅，不被任何元素替代，整个结构的电性达到中和，硅和氧的原子数比等于1∶2。这与石英族矿物成分、结构完全相同。石英族矿物的结构属典型的架状结构，但从化学成分上，它应属于氧化物，不属于硅酸盐矿物。因为架状硅酸盐矿物都是铝硅酸盐，通常有1/4～1/3的硅被铝（少数铍、硼等）替代，总替代量不超过1/2。架状硅酸盐矿物中，由铝替代硅出现的多余负电荷，要靠与其他金属阳离子中和，达到电价平衡。与其结合的金属阳离子，主要是电价低、半径大的钾、钠、钙、钡等（如方钠石、钾长石）。架状硅氧骨干中四面体连接的形式多种多样，随矿物而异。由于架状硅氧骨干在三维方向上的异向性，不如链状和层状硅氧骨干那么明显，使矿物常表现出近似等轴状的外形、多方向的解理、双折射率小、密度小、折射率低的特点，多数呈无色或浅色、多色性和吸收性都不明显等特征。只有少数含过渡元素的矿物，具有特殊的颜色；较明显的多色性、吸收性；密度、折射率、双折射率也相对偏大。
分布和用途
在自然界，硅酸盐矿物的种类丰富，约占矿物总数的1/4；分布极广，就体积而言，占地壳和地幔的90％以上；在石陨石和月岩中的含量也很丰富。硅酸盐矿物中，长石是地壳中数量最多、分布最广的矿物之一；橄榄石和辉石则是上地幔中数量最多的矿物。许多硅酸盐矿物充当三大岩类的主要造岩矿物，是提炼稀有和稀土元素的矿物原料、珍贵的宝石矿物、高性能矿物材料的原料等。
