硅灰石（Wollastonite）
Ca3[Si3O9]
[晶体化学] 理论组成(wB%)：CaO 48.3，SiO2 51.7。常有少量Fe2+、Mn2+、Mg2+（偶见K+、Na+）代替Ca2+、Al3+、Fe3+，偶见Ti4+代替Si4+。在CaSiO3－CaMgSi2O6系列中，可以稳定地合成Wo(CaSiO3)=100~85mol%的各种硅灰石。
[结构与形态] CaSiO3－FeSiO3固溶体系列，含FeSiO3＞10%时，具钙蔷薇辉石（结构似硅灰石）或锰三斜辉石(Mn,Fe)SiO3（结构似蔷薇辉石）结构。在硅灰石－Tc中，Ca在Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3位置无序，而在钙蔷薇辉石结构中Fe、Ca有序。少铁硅灰石中，Fe、Ca无序。在850℃和大致Ca0.9Fe0.1SiO3－Ca0.83Fe0.17SiO3范围内，硅灰石相与钙蔷薇辉石相共存。随着成分进一步富铁，结构趋于有序。
CaSiO3有三种同质多像变体：硅灰石，低温变体，单链结构，三斜晶系，a0=0.794nm，b0=0.732nm，c0=0.707nm，α=90?02'，β=95?22'，γ=103?26'；Z=2；自然界最常见。a-硅灰石，单斜晶系，a0=1.536nm，b0=0.729nm，c0=0.708nm，β= 95?24'；Z=4或12；自然界产出较少。假硅灰石，高温变体，环状结构（亦称环硅灰石），三斜晶系，a0=0.690nm，b0=1.178nm，c0=1.965nm，β=90?48'；Z=8；自然界仅在火山喷出物中罕见。硅灰石与假硅灰石之间的转变温度为1126℃。
低温变体中，[CaO6]八面体共棱联结成∥b轴的链，与由双四面体和单四面体交互排列的[Si3O9]∞单链硅氧骨干相配合。键长Si-O＝0.152~0.164nm，Ca-O＝0.232~0.240nm。[CaO6]八面体的棱长为0.365nm，[Si2O7]双四面体当Si-O-Si为一直线时长约0.41~0.42nm。在钙氧八面体链与硅氧四面体链的结合中，为了使3个[SiO4]四面体（１个单四面体及１个双四面体）与2个[CaO6]八面体相适应，[Si2O7]双四面体Si-O-Si产生弯曲。由[CaO6]八面体和[Si3O9]硅氧骨干组成的复合单链是低温变体的基本结构单元，只是由于其叠置方式不同，形成了硅灰石（Tc）和?-硅灰石（2M）。
高温变体的结构由水镁石型[CaO6]八面体层与[Si3O9]三环沿c轴交替排列而成。
[理化性能] 白色、带浅灰或浅红的白色，偶见肉红、黄、绿、棕色。玻璃光泽，解理面珍珠光泽。色泽光亮，纯度99%、粒度-325目的硅灰石亮度为92~96%(与亮度100的标准白氧化镁对比)。紫外光下发黄、橙或粉红到橙色荧光，有些可发磷光。硬度4.5~5.5。相对密度2.75~3.10。解理{100}xx，{001}、{-102}中等，(100)∧(001)＝84?30'，(100)∧ ＝70?。因此，经破碎和研磨的细小颗粒多为针状或纤维状，纤维长与直径之比约7~8:1。熔点1540℃。具有线性膨胀特点和低的膨胀系数，在25~650℃，[010]为6.23×10-6/℃。在1126℃转变为假硅灰石，膨胀系数增大。纯白色硅灰石有时可变为奶油色、红色或褐色，可能由含铁等杂质所致。绝缘性能好，低温变体的电阻值较大，为1.6~1.7?1014Ωcm，适用于制造低损耗瓷。
偏光镜下：无色，含有多铁时具浅黄色多色性。硅灰石、a-硅灰石二轴晶(-)；2V＝36~39?；Ng=1.632，Nm=1.630，Np=1.618。假硅灰石二轴晶(+)；2V＝0~6?；Ng= 1.610，Nm=1.611，Np=1.654。
硅灰石具有良好的化学稳定性，在25℃的中性水中溶解度为0.095mg/L。一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀，但在浓盐酸中分解，形成絮状物。
[产状与组合] 为典型的变质矿物，常出现于花岗岩类与碳酸盐岩的接触带，亦见于区域深变质的结晶片岩和某些碱性喷出岩中。
[鉴定特征] 薄片中常呈柱状，中正突起，干涉色一级灰到一级黄白。铁、锰进入晶格将导致折射率增高和光轴角增大。根据消光角可区分硅灰石与副硅灰石，而根据光性符号、2V值和较高的重折率可以将假硅灰石区分出来。
[工业应用] 主要用于陶瓷原料，占产量的1/2以上，其次是涂料，在塑料、橡胶、造纸、建材、磨料、绝缘材料、粘结剂、电焊条等方面也有应用。
Ca3[Si3O9]
[晶体化学] 理论组成(wB%)：CaO 48.3，SiO2 51.7。常有少量Fe2+、Mn2+、Mg2+（偶见K+、Na+）代替Ca2+、Al3+、Fe3+，偶见Ti4+代替Si4+。在CaSiO3－CaMgSi2O6系列中，可以稳定地合成Wo(CaSiO3)=100~85mol%的各种硅灰石。
[结构与形态] CaSiO3－FeSiO3固溶体系列，含FeSiO3＞10%时，具钙蔷薇辉石（结构似硅灰石）或锰三斜辉石(Mn,Fe)SiO3（结构似蔷薇辉石）结构。在硅灰石－Tc中，Ca在Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3位置无序，而在钙蔷薇辉石结构中Fe、Ca有序。少铁硅灰石中，Fe、Ca无序。在850℃和大致Ca0.9Fe0.1SiO3－Ca0.83Fe0.17SiO3范围内，硅灰石相与钙蔷薇辉石相共存。随着成分进一步富铁，结构趋于有序。
CaSiO3有三种同质多像变体：硅灰石，低温变体，单链结构，三斜晶系，a0=0.794nm，b0=0.732nm，c0=0.707nm，α=90?02'，β=95?22'，γ=103?26'；Z=2；自然界最常见。a-硅灰石，单斜晶系，a0=1.536nm，b0=0.729nm，c0=0.708nm，β= 95?24'；Z=4或12；自然界产出较少。假硅灰石，高温变体，环状结构（亦称环硅灰石），三斜晶系，a0=0.690nm，b0=1.178nm，c0=1.965nm，β=90?48'；Z=8；自然界仅在火山喷出物中罕见。硅灰石与假硅灰石之间的转变温度为1126℃。
低温变体中，[CaO6]八面体共棱联结成∥b轴的链，与由双四面体和单四面体交互排列的[Si3O9]∞单链硅氧骨干相配合。键长Si-O＝0.152~0.164nm，Ca-O＝0.232~0.240nm。[CaO6]八面体的棱长为0.365nm，[Si2O7]双四面体当Si-O-Si为一直线时长约0.41~0.42nm。在钙氧八面体链与硅氧四面体链的结合中，为了使3个[SiO4]四面体（１个单四面体及１个双四面体）与2个[CaO6]八面体相适应，[Si2O7]双四面体Si-O-Si产生弯曲。由[CaO6]八面体和[Si3O9]硅氧骨干组成的复合单链是低温变体的基本结构单元，只是由于其叠置方式不同，形成了硅灰石（Tc）和?-硅灰石（2M）。
高温变体的结构由水镁石型[CaO6]八面体层与[Si3O9]三环沿c轴交替排列而成。
[理化性能] 白色、带浅灰或浅红的白色，偶见肉红、黄、绿、棕色。玻璃光泽，解理面珍珠光泽。色泽光亮，纯度99%、粒度-325目的硅灰石亮度为92~96%(与亮度100的标准白氧化镁对比)。紫外光下发黄、橙或粉红到橙色荧光，有些可发磷光。硬度4.5~5.5。相对密度2.75~3.10。解理{100}xx，{001}、{-102}中等，(100)∧(001)＝84?30'，(100)∧ ＝70?。因此，经破碎和研磨的细小颗粒多为针状或纤维状，纤维长与直径之比约7~8:1。熔点1540℃。具有线性膨胀特点和低的膨胀系数，在25~650℃，[010]为6.23×10-6/℃。在1126℃转变为假硅灰石，膨胀系数增大。纯白色硅灰石有时可变为奶油色、红色或褐色，可能由含铁等杂质所致。绝缘性能好，低温变体的电阻值较大，为1.6~1.7?1014Ωcm，适用于制造低损耗瓷。
偏光镜下：无色，含有多铁时具浅黄色多色性。硅灰石、a-硅灰石二轴晶(-)；2V＝36~39?；Ng=1.632，Nm=1.630，Np=1.618。假硅灰石二轴晶(+)；2V＝0~6?；Ng= 1.610，Nm=1.611，Np=1.654。
硅灰石具有良好的化学稳定性，在25℃的中性水中溶解度为0.095mg/L。一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀，但在浓盐酸中分解，形成絮状物。
[产状与组合] 为典型的变质矿物，常出现于花岗岩类与碳酸盐岩的接触带，亦见于区域深变质的结晶片岩和某些碱性喷出岩中。
[鉴定特征] 薄片中常呈柱状，中正突起，干涉色一级灰到一级黄白。铁、锰进入晶格将导致折射率增高和光轴角增大。根据消光角可区分硅灰石与副硅灰石，而根据光性符号、2V值和较高的重折率可以将假硅灰石区分出来。
[工业应用] 主要用于陶瓷原料，占产量的1/2以上，其次是涂料，在塑料、橡胶、造纸、建材、磨料、绝缘材料、粘结剂、电焊条等方面也有应用。
