8.7.4.1: Силікати

Last updated
Save as PDF

Page ID: 33573

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Силікати є одними з найпоширеніших мінералів на Землі. Вони є одними з найпоширеніших сировинних матеріалів, які забирають понад 75% земної кори. Більшість магматичних порід і осадових порід виготовлені з силікатних мінералів. Найбільш поширеним видом силікату є (SiO ₄) ^4-.

Існує багато різних видів силікатів. Більшість з них мають загальну хімічну формулу X _x Y _y (Z _z O _o) W _w.

X = +1 або +2 катіони
Y = +2, +3, або +4 катіони
Z = + 3 або +4 катіони
O = кисень
W = зазвичай ОН-, F- або Cl-
x, y, z, o, w = індексні числа

Деякі з підкатегорій силікатів наступні:

незосилікати
Соросилікати
Циклосилікати
іносилікати
Філлосилікати
Тектосилікати

незосилікати

Незосилікати складаються з одиниць незалежних чотиригранних. Деякі мінерали, що містять незосилікати, - це олівін, гранат, циркон, кіаніт, топаз та ставроліт. Олівін важливий у процесах формування магматичних порід. Він має загальну формулу (Mg, Fe) ₂ SiO ₄. Що стосується граната, то він відноситься до ізоморфної групи, де часто зустрічається у вигляді кристалів додекаедра, таких як піроп, альмандин і гросуларит. Зазвичай він зустрічається в метаморфічних породах, і відомий тим, що він є січневим каменем. Циркон, з іншого боку, продається як дорогоцінний камінь і окислюється для отримання дорогоцінних каменів, схожих на алмази, відомі як кубічний цирконій. Кіаніт входить до складу поліморфної групи (Al ₂ OSiO ₄).

Ex. (SiO ₄) ^-4 або (Si ₃ O ₁₂) ^-12

Соросилікати

Соросилікат складається з двох чотиригранних розділених киснем. Деякі мінерали, які класифікуються як соросилікати, - це геміморфіт, епідот та алланіт. Геміморфіт зазвичай зустрічається у вигляді кристали з лопатями. Епідот відноситься до ізоморфної групи, що має важливе значення при формуванні мінералу. Нарешті, алланіт має метамічну структуру, яка зазвичай чорного кольору без розщеплення.

колишній. (Сі ₂ О ₇) ^-6

Циклосилікати

Цилосилікати складаються із замкнутих кільцевих одиниць чотиригранних, що розділяють два атоми кисню. Вони відомі своєю твердістю і складаються з безлічі дорогоцінних каменів. Вони також мають погану розщеплення. Деякі мінерали, які класифікуються як циклосилікати, - це берил, кордіерит та трумалін. Дорогоцінні камені, які класифікуються як берил, включають смарагд (темно-зелений), аквамарин (зеленувато-синій) та морганіт (червоний). Турмаліни також мають різноманітні дорогоцінні камені, до яких відносяться рубеліт (червоно-рожевий) і індиколіт (темно-синій). Що стосується кордіериту, то він часто проявляє дихроизм, а це означає, що він показує різні кольори різної концентрації.

Ex. (S в ₆ з ₁₈) ^-12

іносилікати

Іносилікати складаються з безперервних подвійних ланцюгових одиниць чотиригранних, кожен з яких розділяє 2 і 3 кисень. До них відносять піроксенову групу, що представляють собою одноланцюгові мінерали без гідроксиду, і амфіболну групу, що представляють собою подвійний ланцюг з гідроксидом. Піроксенова група має два спрямованих розщеплення на 90 градусів. Деякі приклади - енстатит-феросиліт, диопсид-геденбергіт, аугіт та сподумен. Що стосується амфіболної групи, то вона має два спрямованих розщеплення при 124-56 градусах. Деякі приклади - тремоліт-актиноліт і рогова бленда. Обидві ці групи є породоутворюючими мінералами.

Ex. (SiO ₃) ^-2 або (Si ₂ O ₆) ^-4

Філлосилікати

Філлосилікати містять суцільні листові одиниці чотиригранних, кожна з яких розділяє 3 атоми кисню. Вони включають глину та слюдяні мінерали, які є породоутворюючими мінералами. Глиняна група виготовлена з водних алюмінієвих шаруватих силікатів. Деякі приклади - каолініт і тальк. З іншого боку, група слюди складається з тонких аркушів і безлічі іонних замін Al ³ ⁺ і Si ⁴ ⁺. Деякі приклади - москвич (світлий колір), біотит (чорний або темний колір) та лепідоліт (рожевий колір і джерело літію). Існує також змієподібна група, яка відноситься до філлосилікатів. Деякі приклади - серпантин і кризотильний.

Ex. (Сі ₂ О ₅) ^-2 або (Аль Сі ₃ О ₁₀) ^-5

Тектосилікати

Тектосилікати складаються з безперервного каркаса тетраедралів, кожен з яких розділяє всі 4 атоми кисню. Його структура має велику кількість заміщення Al-Si. Деякі групи, які класифікуються як тектосилікати, - це поліморфна група SiO ₂, поліморфна група K-польового шпату, польово-спатоїдна група та група цеолітів. Поліморфна група SiO ₂ має різноманітні кварци, такі як димчастий кварц, аметист та яшма. Деякі мінерали в поліморфній групі К-фельспар включають ортоклаз і мікроклін. Мікроклін має 1 іон Pb ² ⁺ замінений на кожні 2 K ¹ ⁺ іон, показуючи упущення твердого розчину і викликаючи синьо-зелений колір у мінералу. Мінерали фельспатоїдної групи схожі на польові шпати, але мають лише дві третини кількості кремнезему; вони утворюють магму з дефіцитом кремнезему. Деякі приклади його - лейцит і содаліт. Нарешті, цеолітна група має водні силікати з іонним обмінними та абсорбційними властивостями, які можуть діяти як пом'якшувачі води, обмінюючи іон Na ¹ ⁺ на іон Ca ² ⁺ в розчині. Прикладом його є такий:

\[ Na_2Al_2Si_3O_{10}-2H_2O \rightarrow CaAl_2Si_3O_{10}-2H_2O. \]

Ex. (_{ІСО 2}), (АлЗо ₄) ^-1, (Аль ₂ Сі ₂ О ₈) ^-2, або (Аль ₂ Сі ₄ О ₁₂) ^-2

Посилання

«Гранат». USGS. Н.п., 17 липня 2002 р. Веб. 28 травня 2012 р. < http://minerals.usgs.gov/minerals/pu...95/garnet.html >.
«Олівін». UND: Університет Північної Дакоти. Н.П., n.d. веб. 28 травня 2012 р. <www.und.nodak.edu/instruct/mi... in/olivine.htm>.
«Силікатний мінеральний клас». Державний університет Міссурі. Н.п., 11 жовтня 2011 р. Веб. 28 травня 2012 р. < http://courses.missouristate.edu/EMa...silicates.html >.
«Цирконій і гафній». USGS. Н.п., 24 січня 2012 р. Веб. 28 травня 2012 р. < http://minerals.usgs.gov/minerals/pu...ity/zirconium/ >.