化學組成XY2~3[Z4O10](OH,F)2,晶體屬單斜晶系的層狀結構矽酸鹽礦物族的總稱。英文名稱來自拉丁語micare,是“發亮”的意思。中國古代稱雲母為“天皮”、“地金”,內蒙古雲母產地天皮山也以此得名。化學式中,X主要是鉀,其次是鈉、鈣等離子,它們位於2∶1型結構單元層的層間。Y代表結構單元層內八面體片中的陽離離子,主要是鋁、鎂、鐵或鋰,錳、鉻、鈦等次之。按Y陽離子是三價還是二價,劃分出二八面體型和三八面體型雲母;二八面體型雲母陽離子數為3,三八面體型雲母陽離子數為2;二者之間存在過渡型的雲母,但數量不多。Z代表矽氧四面體中的陽離子,基本是矽和鋁,矽鋁比值為3∶1左右。常有氟替代羥基。隨結構單元層堆垛方式的變化,可形成各種雲母多型,最常見的是單斜晶系的1M和2M1多型,其次為三方晶系的3T多型,正交(斜方)和六方晶系的多型少見。

雲母族礦物的主要特征
礦物名稱及化學組成 晶系 形態 顏色 莫氏硬度 密度(g/cm3) 解理 附註
白雲母(muscovite) 單斜 片狀 無色、灰白 2.5~3.0 2.7~2.9 極完全 “白色雲母”
KAl2[AlSi3010](OH,F)2 金雲母(phlogopite) 單斜 板、片狀 棕、黃色 2.0~3.0 2.7~2.9 極完全
“棕色雲母” KMg3[AlSi3010](OH,F)2 黑雲母(biotite) 單斜 片、板狀 棕、黑色 2.5~3.0 2.7~3.3
極完全 “黑色雲母” K(Fe,Mg)3[AlSi3010](OH,F)2 羥鐵雲母(annite) 單斜 板、片狀 棕褐、黑色 2.5~3.0
3.2~3.5 極完全 KFe3[AlSi3010](OH,F)2 鋰雲母(lepidolite) 單斜 鱗片、片狀 玫瑰、淺紫
2.0~3.0 2.8~2.9 極完全 “鱗雲母” K(Li2-xAl1+x)[Al2xSi4-2x010](F,OH)2 x=0~0.5 鐵鋰雲母(zinnwaldite) 單斜 板、鱗片狀
灰褐、深褐 2.0~3.0 2.9~3.2 極完全 K(Li,Fe,Al)3[AlSi3010](OH,F)2 珍珠雲母 (margarite) 單斜
葉片狀 灰黃色 3.5~4.5 3.0~3.2 極完全 “脆雲母” CaAl2[Al2Si2010](OH)2

  雲母族礦物中,最常見的礦物種有白雲母、黑雲母(圖1)、金雲母(圖2)、羥鐵雲母、鋰雲母(又稱鱗雲母)、鐵鋰雲母、珍珠雲母等,其主要特征見表。由於廣泛的類質同象置換,形成諸多成分變種,如鉻白雲母、多矽白雲母、水白雲母、鋁金雲母、鋁黑雲母、鐵黑雲母等。

圖1 黑雲母(14cm,新疆)

圖2 金雲母(1.5cm,新疆)

  雲母通常呈假六方片狀、板狀、柱狀。晶體尺寸變化很大,從微米級隱晶質至數米級巨晶,加拿大安大略省曾產出板面尺寸為10.06米×4.27米的雲母巨晶,重量超過300千克。一些白色雲母(通常是白雲母或鈉雲母)則呈微細片狀或隱晶塊狀,又稱絹雲母(sericite)。雲母的顏色將隨鐵含量的增多而變深。白雲母呈淺色或無色透明;金雲母含鐵量低,多呈黃色、淺棕、淺綠色,無色的少;黑雲母和羥鐵雲母含鐵量較高,為紅棕、深褐、暗綠、至黑色;鋰雲母常呈淡紫色、玫瑰紅色;含鐵量高的鐵鋰雲母則呈灰褐至深褐色。玻璃光澤,解理面上呈珍珠光澤,絹雲母呈絲絹光澤。莫氏硬度2~3。密度2.7~3.5克/厘米3。底面解理極完全,解理片具有彈性;用尖針沖擊或用鈍針施壓於雲母解理薄片均會出現三組相交呈六射形的裂紋,分別稱為打像壓像;但二者裂開方向不同,打像中最長的裂紋平行a軸,而壓像裂紋則與打像裂紋垂直。

  雲母族礦物分佈廣,能在各種地質條件下形成,是火成巖、沉積巖和變質巖的主要造巖礦物之一。許多有工業價值的雲母主要來源於偉晶巖和變質巖。其中,片狀白雲母、黑雲母、鋰雲母、鐵鋰雲母的工業礦床主要產於花崗偉晶巖中;片狀金雲母主要產於鎂質碳酸鹽夕卡巖和超基性–堿性雜巖體中。細粒絹雲母一般與熱液蝕變作用有關。變質形成的雲母種類與原巖成分及變質程度有關,富鎂碳酸鹽巖石變質易成金雲母;富鋁巖石變質易成白雲母和黑雲母。印度、美國、俄羅斯、法國、巴西等是世界雲母生產大國,著名產地有印度的比哈爾邦、安得拉邦和拉賈斯坦邦,俄羅斯的伊爾庫茨克州和卡累利阿–科拉半島地區,巴西的米納斯吉拉斯州、美國的北卡羅來納州。中國雲母資源豐富、分佈廣泛,著名產地有內蒙古察哈爾右翼前旗的土貴烏拉、四川丹巴、新疆阿爾泰阿尤佈拉克等。

  雲母是重要的工業礦物,其工業價值取決於雲母的可利用面積和厚度、劈分性、顏色、透明度、彈性、電絕緣性等。白雲母和金雲母含鐵量低,易劈分,彈性、電絕緣性、隔熱性能、化學穩定性和抗壓性能都很好,被廣泛用於電子、電機和電氣工業、航天航空及國防等尖端工業。一般大片雲母用於制造電動機、高壓電氣機、發電機、電子計算機、電視機、電子顯微鏡、電子示波器、雷達線路中無線電的元件,導彈和人造衛星上用的大容量電容器和電子管材料等。雲母碎片和粉末用作填料、塑料增強劑,鑄鋁復合材料、雲母紙雲母陶瓷、塗料、矽油和珍珠顏料等。鋰雲母、鐵鋰雲母還是提取鋰的主要礦物原料。