Silicati (minerale)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 19 noiembrie 2021; verificarea necesită 1 editare .

Silicații și aluminosilicații sunt un grup extins de minerale . Ele se caracterizează printr-o compoziție chimică complexă și substituții izomorfe ale unor elemente și complexe de elemente cu altele. Principalele elemente chimice care alcătuiesc silicații sunt Si , O , Al , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg , Mn , Ca , Na , K , precum și Li , B , Be , Zr , Ti , F , H , sub formă de (OH) - sau H 2 O şi altele.

Numărul total de tipuri de minerale de silicați este de aproximativ 800. După prevalență, aceștia reprezintă mai mult de 90% din mineralele litosferei [1] [2] [3] . Silicații și aluminosilicații sunt minerale care formează roci. Din acestea, cea mai mare parte a rocilor este compusă: feldspați , cuarț , mica , hornblendă , piroxeni , olivină și altele. Cele mai comune sunt mineralele din grupul feldspaților și apoi cuarțul , care reprezintă aproximativ 12% din toate mineralele.

Tipuri structurale de silicați

Structura structurală a tuturor silicaților se bazează pe o legătură strânsă între siliciu și oxigen; această relație provine din principiul chimic cristalin și anume din raportul dintre razele ionilor Si (0,39Å) și O (1,32Å). Fiecare atom de siliciu este înconjurat de atomi de oxigen dispuși tetraedric în jurul lui. Astfel, toți silicații au la bază tetraedre de oxigen sau grupări [Si04 ]3 , care sunt combinate între ele în diferite moduri. În funcție de modul în care tetraedrele de siliciu-oxigen sunt combinate între ele, se disting următoarele tipuri structurale de silicați.

  1. Silicați insulă , adică silicați cu [SiO 4 ] 4− tetraedre izolate și grupuri izolate de tetraedre [4] [5] :
    • a) silicaţi cu tetraedri izolate de siliciu-oxigen (Vezi diagrama, a). Radicalul lor este [SiO 4 ] 4− , deoarece fiecare dintre cei patru oxigeni are o valență. Aceste tetraedre nu sunt legate direct între ele, conexiunea are loc prin cationi;
    • b) Insulă silicaţi cu anioni suplimentari О 2− , OH − , F − şi alţii.
    • c) Silicati cu tetraedre dublate . Ele diferă în perechi separate de tetraedre siliciu-oxigen [Si 2 O 7 ] 6− . Unul dintre atomii de oxigen pe care îi au în comun (vezi Schema, b), restul sunt asociați cu cationi.
    • d) Silicati inel . Ele sunt caracterizate prin izolarea a trei, patru sau șase grupuri de tetraedre de siliciu-oxigen, care, pe lângă inelele simple (vezi Schema c, d), formează și altele „cu două etaje”. Radicalii lor sunt [Si 3 O 9 ] 6− , [Si 4 O 12 ] 8− , [Si 6 O 18 ] 2− , [Si 12 O 36 ]24 − . Reprezentanți : olivine , granate , zircon , titanit , topaz , distenă , andaluzită , staurolit , vezuvian , calamină , epidot , zoisit , ortit , rodonit , beril , cordierit , turmalină și altele.
  2. Silicați cu lanțuri , silicați cu lanțuri continue de tetraedre de siliciu-oxigen (vezi Schema, e, f). Tetraedrele sunt articulate sub formă de lanțuri izolate continue. Radicalii lor sunt [Si 2 O 6 ] 4− și [Si 3 O 9 ] 6− . Reprezentanți : piroxeni ortorombici ( enstatita , hiperstenă ) și monoclinici ( jadeit , diopside , salit , hedenbergit , augit , aegirin , spodumen , wollastonit , sillimanit ). Silicații în lanț se caracterizează prin densitate și duritate medie și clivaj perfect de-a lungul marginilor prismei. Se găsește în rocile magmatice și metamorfice .
  3. Silicați cu bandă (panglică) , aceștia sunt silicați cu panglici izolate continue sau benzi de tetraedre de siliciu-oxigen (vezi Schema, g). Arată ca lanțuri, panglici sau curele duble, fără legătură. Radical de structură [Si 4 O 11 ] 6− . Reprezentanti : tremolit , actinolit , hornblenda .
  4. Silicații de foaie sunt silicați cu straturi continue de tetraedre de siliciu-oxigen. (vezi Schema, h). Radical de structură [Si 2 O 5 ] 2− . Straturile de tetraedre de siliciu-oxigen sunt separate unele de altele și legate prin cationi. Reprezentanți : talc , serpentină , crizotil-azbest , revdinskite , palygorskite , mica ( moscovit , flogopit , biotit ), hydromicas ( vermiculit , glauconit ), cloriți ( pennite , clinoclore etc.), minerale argiloase ( caolisonit , collanier etc.) , cloriți ( caolisonit , colanier etc. ). . ), murmanit .
  5. Silicați cu cadre tridimensionale continue sau silicați cadru (vezi Schema și). În acest caz, toți atomii de oxigen sunt comuni. Acest cadru este neutru. Radical [ Si02 ] 0 . Acest cadru corespunde structurii cuarțului . Pe această bază, nu este clasificat ca oxid , ci ca silicat. Diversitatea silicaților cadru se explică prin faptul că acestea conțin tetraedre de aluminiu-oxigen. Înlocuirea siliciului tetravalent cu aluminiu trivalent determină apariția unei valențe libere , care, la rândul său, implică intrarea altor cationi (de exemplu , potasiu și sodiu ). De obicei, raportul dintre Al și Si este de 1:3 sau 1:1.

Dependența aspectului și proprietăților de structură

Silicații, a căror structură este reprezentată de tetraedre izolate de siliciu-oxigen, au aspect izometric (granate); berilul hexagonal are tetraedre de siliciu-oxigen cu șase inele izolate; silicații din structurile de lanț și centură sunt de obicei alungiți ( amfiboli , piroxeni). Silicații de foi (micas, talc, cloriți) sunt deosebit de evidenti în acest sens. Straturile de tetraedre de siliciu-oxigen sunt foarte puternice, iar legăturile lor între ele prin cationi sunt mai puțin puternice. Este ușor să le despărțiți de-a lungul straturilor. Acest lucru provoacă clivajul și aspectul lor cu frunze.

Minerale

Silicatii sunt minerale nemetalice importante : azbest, talc, mica, caolin, materii prime ceramice si refractare, materiale de constructii. Sunt, de asemenea, minereuri pentru beriliu , litiu , cesiu , zirconiu , nichel , zinc și pământuri rare . În plus, sunt cunoscute pe scară largă ca pietre prețioase și ornamentale: smarald , acvamarin , topaz , jad , rodonit etc.

Origine ( geneza )

Endogen, în principal magmatic (piroxeni, feldspați ). Silicatii sunt si caracteristici pegmatitelor (mica, turmalina, beril etc.) si skarns (granate, wollastonite). Sunt larg răspândite în rocile metamorfice - șisturi și gneisuri (granate, distenă, clorit). Silicații exogeni sunt produse ale intemperiilor sau alterării mineralelor primare (endogene) (caolinit, glauconit, crisocola).

Note

  1. ↑ Minerale-Silicati . britannica.com . Preluat la 8 mai 2018. Arhivat din original la 25 octombrie 2017.
  2. ↑ Deer, WA; Howie, R.A.; Zussman, J. O introducere în mineralele care formează roci (engleză) . — al 2-lea. - Londra: Longman , 1992. - ISBN 0-582-30094-0 .
  3. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis. Manual de Mineralogie . — a 20-a. - Wiley, 1985. - ISBN 0-47180580-7 .
  4. ↑ Deer, WA; Howie, R.A., & Zussman, J. (1992). O introducere în mineralele de formare a rocii (ediția a 2-a ed.). Londra: Longman ISBN 0-582-30094-0
  5. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis || 1985). Manual of Mineralogy , Wiley, (ediția a 20-a ed.). ISBN 0-471-80580-7

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii