moea_joint
114年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 27 題
下列何者為橄欖石主要之化學成分？
- A Ca3Si3O9
- B FeSiO3
- C Fe2SiO4
- D SiO2
思路引導 VIP
在矽酸鹽礦物的分類中，有一類礦物的基本結構是相互獨立的「矽氧四面體」單元，每個單元帶有 $-4$ 價的電荷。若要形成一個電中性的穩定礦物，你認為在化學式中，需要多少個「二價的金屬陽離子」（如 $\text{Fe}^{2+}$ 或 $\text{Mg}^{2+}$）才能與一個矽氧四面體達成平衡呢？
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恭喜你正確選出了答案！能精確辨識出礦物的化學組成，代表你對常見造岩礦物的分類與結構已有相當紮實的基礎。
橄欖石的化學結構與成分
橄欖石 (Olivine) 屬於矽酸鹽礦物中的孤立矽酸鹽 (Nesosilicates)，其構造基礎是獨立的矽氧四面體 $[\text{SiO}_4]^{4-}$。為了達到電中性，結構中需要結合二價的陽離子（主要是鎂 $\text{Mg}^{2+}$ 或鐵 $\text{Fe}^{2+}$）。因此，橄欖石是一個類質同像的固溶體系列，其化學通式為 $(\text{Mg, Fe})_2\text{SiO}_4$。選項中的 $(\text{C}) , \text{Fe}_2\text{SiO}_4$ 即為橄欖石系列中的鐵端員——鐵橄欖石 (Fayalite)，完全符合其化學特徵。
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