Mineral de silicato - Silicate mineral

Cobre silicato mineral chrysocolla

Os minerais de silicato são minerais formadores de rocha compostos por grupos de silicato . Eles são a maior e mais importante classe de minerais e constituem aproximadamente 90 por cento da crosta terrestre .

Na mineralogia , sílica (dióxido de silício) SiO
2
geralmente é considerado um mineral de silicato. A sílica é encontrada na natureza como o mineral quartzo e seus polimorfos .

Na Terra, uma grande variedade de minerais de silicato ocorre em uma gama ainda maior de combinações como resultado dos processos que vêm formando e retrabalhando a crosta por bilhões de anos. Esses processos incluem fusão parcial , cristalização , fracionamento , metamorfismo , intemperismo e diagênese .

Terra diatomácea, uma forma biogênica de sílica vista ao microscópio. A região da imagem mede aproximadamente 1,13 por 0,69 mm.

Os organismos vivos também contribuem para este ciclo geológico . Por exemplo, um tipo de plâncton conhecido como diatomácea constrói seus exoesqueletos ("frústulas") de sílica extraída da água do mar . As frústulas das diatomáceas mortas são os principais constituintes dos sedimentos oceânicos profundos e da terra de diatomáceas .

Estrutura geral

Um mineral de silicato é geralmente um composto iônico cujos ânions consistem predominantemente em átomos de silício e oxigênio .

Na maioria dos minerais da crosta terrestre, cada átomo de silício é o centro de um tetraedro ideal, cujos cantos são quatro átomos de oxigênio covalentemente ligados a ele. Dois tetraedros adjacentes podem compartilhar um vértice, o que significa que o átomo de oxigênio é uma ponte que conecta os dois átomos de silício. Um vértice desemparelhado representa um átomo de oxigênio ionizado, covalentemente ligado a um único átomo de silício, que contribui com uma unidade de carga negativa para o ânion.

Alguns centros de silício podem ser substituídos por átomos de outros elementos, ainda ligados aos quatro cantos do oxigênio. Se o átomo substituído não for normalmente tetravalente, ele geralmente contribui com carga extra para o ânion, que então requer cátions extras . Por exemplo, no mineral ortoclase [ KAlSi
3
O
8
]
n
, o ânion é uma rede tridimensional de tetraedros em que todos os cantos de oxigênio são compartilhados. Se todos os tetraedros tivessem centros de silício, o ânion seria apenas sílica neutra [ SiO
2
]
n
. A substituição de um em cada quatro átomos de silício por um átomo de alumínio resulta no ânion [ AlSi
3
O-
8
]
n
, cuja carga é neutralizada pelos cátions potássio K+
.

Grupos principais

Na mineralogia , os minerais de silicato são classificados em sete grupos principais de acordo com a estrutura de seu ânion silicato:

Grupo principal Estrutura Fórmula química Exemplo
Nesossilicatos tetraedro de silício isolado [SiO 4 ] 4− olivina , granada , zircão ...
Sorosilicatos tetraedro duplo [Si 2 O 7 ] 6− epidoto , grupo melilita
Ciclosilicatos argolas [Si n O 3 n ] 2 n - grupo berilo , grupo turmalina
Inosilicatos corrente única [Si n O 3 n ] 2 n - grupo piroxênio
Inosilicatos corrente dupla [Si 4 n O 11 n ] 6 n - grupo anfibólio
Filossilicatos lençóis [Si 2 n O 5 n ] 2 n - micas e argilas
Tectossilicatos Quadro 3D [Al x Si y O (2 x +2 y ) ] x - quartzo , feldspatos , zeólitas

Observe que os tectossilicatos só podem ter cátions adicionais se algum do silício for substituído por um átomo de valência inferior, como o alumínio. A substituição de Al por Si é comum.

Nesossilicatos ou ortossilicatos

Ânion ortossilicato SiO4−
4
. A bola cinza representa o átomo de silício e as bolas vermelhas são os átomos de oxigênio.
Espécimes de nesossilicato no Museu de Geologia de Dakota do Sul

Nesossilicatos (do grego νῆσος nēsos 'ilha'), ou ortossilicatos, têm o íon ortossilicato , que se constitui isolado (insular) [SiO
4
] 4−
tetraedros que são conectados apenas por cátions intersticiais . A classificação de Níquel-Strunz é 09.A - os exemplos incluem:

Cristais de cianita (escala desconhecida)

Sorosilicatos

Ânion pirossilicato Si
2
O6−
7
.
Exposição Sorosilicato no Museu de Geologia de Dakota do Sul

Sorosilicatos (do grego σωρός sōros 'heap, monte') isolaram ânions de pirosilicato Si
2
O6−
7
, consistindo em tetraedros duplos com um vértice de oxigênio compartilhado - uma proporção silício: oxigênio de 2: 7. A classificação Nickel-Strunz é 09.B. Exemplos incluem:

Ciclosilicatos

Espécimes de ciclosilicato no Museu de Geologia, Dakota do Sul

Ciclosilicatos (do grego κύκλος kýklos 'círculo'), ou silicatos em anel, têm três ou mais tetraedros ligados em um anel. A fórmula geral é (Si x O 3 x ) 2 x - , onde um ou mais átomos de silício podem ser substituídos por outro (s) átomo (s) coordenado (s) em 4. A proporção silício: oxigênio é 1: 3. Os anéis duplos têm a fórmula (Si 2 x O 5 x ) 2 x - ou uma proporção de 2: 5. A classificação Nickel-Strunz é 09.C. Os tamanhos de anel possíveis incluem:

Alguns exemplos de minerais são:

  • Anel único de 3 membros
  • Anel único de 4 membros
  • Anel único de 6 membros
  • Anel único de 9 membros
    • Eudialyte - Na
      15
      Ca
      6
      (Fe, Mn)
      3
      Zr
      3
      SiO (O, OH, H
      2
      O)
      3
      (Si
      3
      O
      9
      )
      2
      (Si
      9
      O
      27
      )
      2
      (OH, Cl)
      2
  • Anel duplo de 6 membros

Observe que o anel na axinita contém dois tetraedros B e quatro Si e é altamente distorcido em comparação com os outros ciclosilicatos de anel de 6 membros.

Inosilicatos

Inosilicatos (do grego ἴς é [genitivo: ἰνός inos ] 'fibra'), ou silicatos de cadeia, têm cadeias interligadas de tetraedros de silicato com SiO
3
, Proporção de 1: 3, para cadeias simples ou Si
4
O
11
, Proporção de 4:11, para cadeias duplas. A classificação Nickel-Strunz é 09.D - os exemplos incluem:

Inossilicatos de cadeia simples

Inosilicatos de cadeia dupla

Filossilicatos

Os filossilicatos (do grego φύλλον phyllon 'folha'), ou silicatos em folha, formam folhas paralelas de tetraedros de silicato com Si
2
O
5
ou uma proporção de 2: 5. A classificação Nickel-Strunz é 09.E. Todos os minerais filossilicatos são hidratados , com água ou grupos hidroxila anexados.

Caulinita

Exemplos incluem:

Tectossilicatos

Família de sílica (SiO
2
Rede 3D), β- quartzo .
O ânion aluminossilicato 3D do zeólito sintético ZSM-5.
Lunar ferroan anortositos ( plagioclase feldspato) recolhido por Apollo 16 astronautas das Highlands Lunar próximos Descartes cratera

Os tectossilicatos, ou "silicatos de estrutura", têm uma estrutura tridimensional de tetraedros de silicato com SiO
2
em uma proporção de 1: 2. Este grupo compreende cerca de 75% da crosta da Terra . Os tectossilicatos, com exceção do grupo do quartzo, são aluminossilicatos . As classificações de Níquel-Strunz são 09.F e 09.G, 04.DA (família quartzo / sílica). Exemplos incluem:

Veja também

Referências

links externos