Silikater (mineraler)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 19. november 2021; verifikation kræver 1 redigering .

Silikater og aluminiumsilikater er en omfattende gruppe af mineraler . De er karakteriseret ved en kompleks kemisk sammensætning og isomorfe substitutioner af nogle grundstoffer og komplekser af grundstoffer med andre. De vigtigste kemiske grundstoffer, der udgør silikater, er Si , O , Al , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg , Mn , Ca , Na , K , samt Li , B , Be , Zr , Ti , F, H , i form (OH) - eller H20 og andre.

Det samlede antal mineraltyper af silikater er omkring 800. Ved prævalens tegner de sig for mere end 90% af mineralerne i litosfæren [1] [2] [3] . Silikater og aluminosilikater er stendannende mineraler. Af disse består hovedparten af ​​klipperne: feldspat , kvarts , glimmer , hornblende , pyroxener , olivin og andre. De mest almindelige er mineralerne fra feldspatgruppen og derefter kvarts , som udgør omkring 12% af alle mineraler.

Strukturelle typer af silikater

Den strukturelle struktur af alle silikater er baseret på en tæt binding mellem silicium og oxygen; dette forhold kommer fra det krystalkemiske princip, nemlig fra forholdet mellem radierne af Si (0,39Å) og O (1,32Å) ioner. Hvert siliciumatom er omgivet af tetraedrisk arrangerede oxygenatomer omkring det. Alle silikater er således baseret på oxygentetraedre eller [SiO 4 ] 3 -grupper , som er kombineret med hinanden på forskellige måder. Afhængigt af hvordan silicium-ilt-tetraedre er kombineret med hinanden, skelnes følgende strukturelle typer af silikater.

  1. Ø-silikater , dvs. silikater med isolerede [SiO 4 ] 4− tetraedre og isolerede grupper af tetraedre [4] [5] :
    • a) silikater med isolerede silicium-ilt-tetraeder (se diagram, a). Deres radikal er [SiO 4 ] 4− , da hver af de fire oxygener har en valens. Disse tetraedre er ikke direkte forbundet med hinanden, forbindelsen sker gennem kationer;
    • b) Ø-silikater med yderligere anioner О 2− , OH − , F − og andre.
    • c) Silikater med fordoblet tetraedre . De adskiller sig i separate par af silicium-ilt-tetraedre [Si 2 O 7 ] 6− . Et af oxygenatomerne, de har til fælles (se Skema, b), resten er forbundet med kationer.
    • d) Ringsilikater . De er karakteriseret ved isoleringen af ​​tre, fire eller seks grupper af silicium-ilt-tetraedre, som ud over simple ringe (se skema c, d) også danner "to-etagers" dem. Deres radikaler er [Si 3 O 9 ] 6− , [Si 4 O 12 ] 8− , [Si 6 O 18 ] 2− , [Si 12 O 36 ]24 − . Repræsentanter : oliviner , granater , zircon , titanit , topas , disthene , andalusit , staurolit , vesuvian , calamin , epidote , zoisite , orthit , rhodonit , beryl , cordierit , turmalin og andre.
  2. Kæde (Kæde) silicater , silikater med kontinuerlige kæder af silicium-oxygen tetraeder (se Skema, e, f). Tetraedre er artikuleret i form af kontinuerlige isolerede kæder. Deres radikaler er [Si 2 O 6 ] 4− og [Si 3 O 9 ] 6− . Repræsentanter : ortorhombiske pyroxener ( enstatit , hypersten ) og monokliniske ( jadeit, diopsid , salit , hedenbergit , augit , aegirin , spodumen , wollastonit , sillimanit ). Kædesilikater er karakteriseret ved middel tæthed og hårdhed og perfekt spaltning langs prismets kanter. Findes i magmatiske og metamorfe bjergarter.
  3. Bælte (bånd) silicater , disse er silikater med kontinuerlige isolerede bånd eller bælter af silicium-ilt tetraeder (se skema, g). De ligner dobbelte, ikke-relaterede kæder, bånd eller bælter. Strukturradikal [Si 4 O 11 ] 6− . Repræsentanter : tremolit , actinolit , hornblende .
  4. Arksilikater er silikater med kontinuerlige lag af silicium-ilt-tetraeder. (se Skema, h). Strukturradikal [Si 2 O 5 ] 2− . Lagene af silicium-ilt-tetraedre er adskilt fra hinanden og forbundet med kationer. Repræsentanter : talkum , serpentin , krysotil -asbest , revdinskit , palygorskit , glimmer ( muskovit , phlogopite , biotit ), hydromicas ( vermiculit , glauconite ), chloritter ( pennit , clino clarite klorit , etc.) , clino clarit mineral , etc. . ), murmanit .
  5. Silikater med kontinuerlige tredimensionelle rammer, eller rammesilicater (se Skema, og). I dette tilfælde er alle oxygenatomer delt. Denne ramme er neutral. Radikal [SiO 2 ] 0 . Det er denne ramme, der svarer til strukturen af ​​kvarts . På dette grundlag er det ikke klassificeret som et oxid , men som et silikat. Mangfoldigheden af ​​rammesilikater forklares ved, at de indeholder aluminium-ilt-tetraedre. Udskiftning af tetravalent silicium med trivalent aluminium forårsager fremkomsten af ​​én fri valens , som igen medfører indtrængen af ​​andre kationer (f.eks . kalium og natrium ). Typisk er forholdet mellem Al og Si 1:3 eller 1:1.

Afhængighed af udseende og egenskaber af strukturen

Silikater, hvis struktur er repræsenteret af isolerede silicium-ilt-tetraedre, har et isometrisk udseende (granater); hexagonal beryl har isoleret seks-ring silicium-oxygen tetraedre; silikater af kæde- og bæltestrukturer er normalt aflange ( amfiboler , pyroxener). Arksilikater (glimmer, talkum, chloritter) er særligt tydelige i denne henseende. Lagene af silicium-ilt tetraedre er meget stærke, og deres bindinger til hinanden gennem kationer er mindre stærke. Det er nemt at dele dem langs lagene. Dette forårsager deres spaltning og bladrige udseende.

Mineraler

Silikater er vigtige ikke-metalliske mineraler : asbest, talkum, glimmer, kaolin, keramiske og ildfaste råmaterialer, byggematerialer. De er også malme for beryllium , lithium , cæsium , zirconium , nikkel , zink og sjældne jordarter . Derudover er de almindeligt kendt som ædelsten og prydsten: smaragd , akvamarin , topas , jade , rhodonit osv.

Oprindelse ( genesis )

Endogen, hovedsagelig magmatisk (pyroxener, feldspat ). Silikater er også karakteristiske for pegmatitter (glimmer, turmalin, beryl osv.) og skarns (granater, wollastonit). De er vidt udbredt i metamorfe bjergarter - skifre og gnejser (granater, disthene, chlorit). Eksogene silikater er produkter af vejrlig eller ændring af primære (endogene) mineraler (kaolinit, glauconit, chrysocolla).

Noter

  1. ↑ Mineralsilikater . britannica.com . Hentet 8. maj 2018. Arkiveret fra originalen 25. oktober 2017.
  2. ↑ Deer, WA; Howie, R.A.; Zussman, J. En introduktion til de stendannende mineraler (engelsk) . — 2. - London: Longman , 1992. - ISBN 0-582-30094-0 .
  3. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis. Manual of Mineralogy . — 20. - Wiley, 1985. - ISBN 0-47180580-7 .
  4. ↑ Deer, WA; Howie, R.A., & Zussman, J. (1992). An Introduction to the Rock Forming Minerals (2. udgave udg.). London: Longman ISBN 0-582-30094-0
  5. ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis || 1985). Manual of Mineralogy , Wiley, (20. udgave). ISBN 0-471-80580-7

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier