Mineral de silicato - Silicate mineral
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
2geralmente 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 .
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
3O
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
3O-
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
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:
- Grupo fenacite
-
Grupo
olivina
-
Forsterite - Mg
2SiO
4 -
Fayalite - Fe
2SiO
4 -
Tefroita - Mn
2SiO
4
-
Forsterite - Mg
-
Grupo
Garnet
-
Pirope - Mg
3Al
2(SiO
4)
3 -
Almandine - Fe
3Al
2(SiO
4)
3 -
Spessartine - Mn
3Al
2(SiO
4)
3 -
Grossular - Ca
3Al
2(SiO
4)
3 -
Andradite - Ca
3Fe
2(SiO
4)
3 -
Uvarovite - Ca
3Cr
2(SiO
4)
3 -
Hidrogrossular - Ca
3Al
2Si
2O
8(SiO
4)
3 m(OH)
4 m
-
Pirope - Mg
- Grupo zircão
-
Al
2SiO
5 grupo-
Andaluzita - Al
2SiO
5 -
Kyanite - Al
2SiO
5 -
Sillimanite - Al
2SiO
5 -
Dumortierite - Al
6,5-7BO
3(SiO
4)
3(O, OH)
3 -
Topázio - Al
2SiO
4(F, OH)
2 -
Estaurolita - Fe
2Al
9(SiO
4)
4(O, OH)
2
-
Andaluzita - Al
-
Grupo humita - (Mg, Fe)
7(SiO
4)
3(F, OH)
2-
Norbergita - Mg
3(SiO
4) (F, OH)
2 -
Condrodita - Mg
5(SiO
4)
2(F, OH)
2 -
Humite - Mg
7(SiO
4)
3(F, OH)
2 -
Clinohumite - Mg
9(SiO
4)
4(F, OH)
2
-
Norbergita - Mg
-
Datolite - CaBSiO
4(OH) -
Titanite - CaTiSiO
5 -
Cloritóide - (Fe, Mg, Mn)
2Al
4Si
2O
10(OH)
4 -
Mulita (também conhecida como Porcelainita) - Al
6Si
2O
13
Sorosilicatos
Sorosilicatos (do grego σωρός sōros 'heap, monte') isolaram ânions de pirosilicato Si
2O6−
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:
-
Hemimorfita ( calamina ) - Zn
4(Si
2O
7)(OH)
2? H 2 O -
Lawsonite - CaAl
2(Si
2O
7)(OH)
2? H 2 O -
Axinita - (Ca, Fe, Mn)
3Al
2(BO
3)(Si
4O
12)(OH) -
Ilvaite - CaFeII
2FeIII
O (Si
2O
7)(OH) - Grupo de epidote (tem ambos (SiO
4) 4− e (Si
2O
7) 6− grupos}-
Epidote - Ca
2(Al, Fe)
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(OH) -
Zoisite - Ca
2Al
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(OH)-
Tanzanite - Ca
2Al
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(OH)
-
Tanzanite - Ca
-
Clinozoisita - Ca
2Al
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(OH) -
Alanita - Ca (Ce, La, Y, Ca) Al
2(FeII
, FeIII
) O (SiO
4)(Si
2O
7)(OH) -
Dollaseita- (Ce) - CaCeMg
2AlSi
3O
11F (OH)
-
Epidote - Ca
-
Vesuvianita ( idocrase ) - Ca
10(Mg, Fe)
2Al
4(SiO
4)
5(Si
2O
7)
2(OH)
4
Ciclosilicatos
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:
6 unidades [Si
6O
18] , berilo (vermelho: Si, azul: O)3 unidades [Si
3O
9] , benitoita4 unidades [Si
4O
12] , papagoita9 unidades [Si
9O
27] , eudialyte6 unidades, anel duplo [Si
6O
15] , milarite
Alguns exemplos de minerais são:
- Anel único de 3 membros
-
Benitoite - BaTi (Si
3O
9)
-
Benitoite - BaTi (Si
- Anel único de 4 membros
-
Papagoita - CaCuAlSi
2O
6(OH)
3.
-
Papagoita - CaCuAlSi
- Anel único de 6 membros
-
Beryl - Be
3Al
2(Si
6O
18) -
Bazzite - Be
3Sc
2(Si
6O
18) -
Sugilite - KNa (Fe, Mn, Al)
2Li
3Si
12O
30 -
Turmalina - (Na, Ca) (Al, Li, Mg)
3–(Al, Fe, Mn)
6(Si
6O
18) (BO
3)
3(OH)
4 -
Pezzottaite - Cs (Be
2Li) Al
2Si
6O
18 -
Osumilita - (K, Na) (Fe, Mg)
2(Al, Fe)
3(Si, Al)
12O
30 -
Cordierita - (Mg, Fe)
2Al
4Si
5O
18 -
Sekaninaite - (Fe+2
, Mg)
2Al
4Si
5O
18
-
Beryl - Be
- Anel único de 9 membros
-
Eudialyte - Na
15Ca
6(Fe, Mn)
3Zr
3SiO (O, OH, H
2O)
3(Si
3O
9)
2(Si
9O
27)
2(OH, Cl)
2
-
Eudialyte - Na
- Anel duplo de 6 membros
-
Milarite - K
2Ca
4Al
2Ser
4(Si
24O
60) H
2O
-
Milarite - K
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
4O
11, Proporção de 4:11, para cadeias duplas. A classificação Nickel-Strunz é 09.D - os exemplos incluem:
Inossilicatos de cadeia simples
-
Grupo
piroxênio
- Enstatita - série ortoferrosilita
-
Enstatite - MgSiO
3 -
Ferrosilite - Fesio
3
-
Enstatite - MgSiO
-
Pigeonite - Ca
0,25(Mg, Fe)
1,75Si
2O
6 - Diopside - série hedenbergite
-
Diopside - CaMgSi
2O
6 -
Hedenbergita - CaFeSi
2O
6 -
Augita - (Ca, Na) (Mg, Fe, Al) (Si, Al)
2O
6
-
Diopside - CaMgSi
- Sódio piroxênio série
-
Espodumênio - LiAlSi
2O
6 -
Piroxferroita - (Fe, Ca) SiO
3
- Enstatita - série ortoferrosilita
- Grupo piroxenóide
-
Wollastonite - CaSiO
3 -
Rhodonite - MnSiO
3 -
Pectolite - NaCa
2(Si
3O
8)(OH)
-
Wollastonite - CaSiO
Inosilicatos de cadeia dupla
-
Grupo
anfibólio
-
Antofilita - (Mg, Fe)
7Si
8O
22(OH)
2 - Série Cummingtonite
-
Cummingtonite - Fe
2Mg
5Si
8O
22(OH)
2 -
Grunerite - Fe
7Si
8O
22(OH)
2
-
Cummingtonite - Fe
- Tremolite series
-
Tremolite - Ca
2Mg
5Si
8O
22(OH)
2 -
Actinolite - Ca
2(Mg, Fe)
5Si
8O
22(OH)
2
-
Tremolite - Ca
-
Hornblende - (Ca, Na)
2-3(Mg, Fe, Al)
5Si
6(Al, Si)
2O
22(OH)
2 - Grupo anfibólio de sódio
-
Glaucofano - Na
2Mg
3Al
2Si
8O
22(OH)
2 -
Riebeckita ( amianto ) - Na
2FeII
3FeIII
2Si
8O
22(OH)
2 -
Arfvedsonite - Na
3(Fe, Mg)
4FeSi
8O
22(OH)
2
-
Glaucofano - Na
-
Antofilita - (Mg, Fe)
Inosilicato, família dos piroxênios, com 2 cadeias simples periódicas (Si
2O
6) , diopsídeoInosilicato, clinoanfibol, com 2 cadeias duplas periódicas (Si
4O
11) , tremolitaInosilicato, cadeia única 3 periódica não ramificada de volastonita
Inosilicato com 5-cadeia única periódica, rodonita
Inosilicato com cadeia 8 periódica ramificada cíclica, pellyita
Filossilicatos
Os filossilicatos (do grego φύλλον phyllon 'folha'), ou silicatos em folha, formam folhas paralelas de tetraedros de silicato com Si
2O
5ou uma proporção de 2: 5. A classificação Nickel-Strunz é 09.E. Todos os minerais filossilicatos são hidratados , com água ou grupos hidroxila anexados.
Exemplos incluem:
-
Subgrupo serpentina
-
Antigorita - Mg
3Si
2O
5(OH)
4 -
Crisotila - Mg
3Si
2O
5(OH)
4 -
Lagarto - Mg
3Si
2O
5(OH)
4
-
Antigorita - Mg
-
Grupo de
minerais de argila
- 1: 1 minerais de argila (TO)
-
Halloysite - Al
2Si
2O
5(OH)
4 -
Caulinita - Al
2Si
2O
5(OH)
4
-
Halloysite - Al
- 2: 1 minerais de argila (TOT)
-
Pirofilita - Al
2Si
4O
10(OH)
2 -
Talco - Mg
3Si
4O
10(OH)
2 -
Illite - (K, H
3O) (Al, Mg, Fe)
2(Si, Al)
4O
10[(OH)
2, (H
2O)] -
Montmorilonita (esmectita) - (Na, Ca)
0,33(Al, Mg)
2Si
4O
10(OH)
2· N H
2O -
Clorito - (Mg, Fe)
3(Si, Al)
4O
10(OH)
2· (Mg, Fe)
3(OH)
6 -
Vermiculita - (Mg, Fe, Al)
3(Al, Si)
4O
10(OH)
2· 4H 2 O
-
Pirofilita - Al
- Outros minerais de argila
-
Sepiolita - Mg
4Si
6O
15(OH)
2· 6H 2 O - Paligorsquita (ou atapulgita) - (Mg, Al) 2Si4O10 (OH) * 4 (H2O)}}
-
Sepiolita - Mg
- 1: 1 minerais de argila (TO)
-
Grupo de
mica
-
Biotita - K (Mg, Fe)
3(AlSi
3) O
10(OH)
2 -
Fuchsite - K (Al, Cr)
2(AlSi
3) O
10(OH)
2 -
Moscovita - KAl
2(AlSi
3) O
10(OH)
2 -
Flogopita - KMg
3(AlSi
3) O
10(OH)
2 -
Lepidolita - K (Li, Al)
2-3(AlSi
3) O
10(OH)
2 -
Margarite - CaAl
2(Al
2Si
2) O
10(OH)
2 -
Glauconita - (K, Na) (Al, Mg, Fe)
2(Si, Al)
4O
10(OH)
2
-
Biotita - K (Mg, Fe)
Filossilicato, grupo mica, muscovita (vermelho: Si, azul: O)
Filossilicato, rede única de tetraedros com anéis de 4 membros, série apofilita - (KF) -apofilita- (KOH)
Filossilicato, redes tetraédricas simples de anéis de 6 membros, pirosmalita - (Fe) -pirossmalita- (Mn) série
Filossilicato, redes tetraédricas simples de anéis de 6 membros, zeofilita
Filossilicato, redes duplas com anéis de 4 e 6 membros, carletonita
Tectossilicatos
Os tectossilicatos, ou "silicatos de estrutura", têm uma estrutura tridimensional de tetraedros de silicato com SiO
2em 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:
- Silicatos 3D, família do quartzo
-
Quartzo - SiO
2 -
Tridimita - SiO
2 -
Cristobalite - SiO
2 -
Coesite - SiO
2 -
Estishovita - SiO
2 -
Moganite - SiO
2 -
Calcedônia - SiO
2
-
Quartzo - SiO
- Tectossilicatos, grupo
feldspato
- Feldspatos alcalinos (feldspatos potássicos)
-
Microclina - KAlSi
3O
8 -
Orthoclase - KAlSi
3O
8 -
Anortoclásio - (Na, K) AlSi
3O
8 -
Sanidine - KAlSi
3O
8
-
Microclina - KAlSi
-
Feldspatos
plagioclásio
-
Albite - NaAlSi
3O
8 -
Oligoclase - (Na, Ca) (Si, Al)
4O
8 (Na: Ca 4: 1) -
Andesina - (Na, Ca) (Si, Al)
4O
8 (Na: Ca 3: 2) -
Labradorita - (Ca, Na) (Si, Al)
4O
8 (Na: Ca 2: 3) -
Bytownita - (Ca, Na) (Si, Al)
4O
8 (Na: Ca 1: 4) -
Anortita - CaAl
2Si
2O
8
-
Albite - NaAlSi
- Feldspatos alcalinos (feldspatos potássicos)
- Tectossilicatos, família feldspatoide
- Tectossilicatos, grupo escapolita
- Tectossilicatos, família
zeólita
-
Natrolite - Na
2Al
2Si
3O
10· 2H 2 O -
Erionita - (Na
2, K
2, Ca)
2Al
4Si
14O
36· 15H 2 O -
Chabazite - CaAl
2Si
4O
12· 6H 2 O -
Heulandite - CaAl
2Si
7O
18· 6H 2 O -
Stilbite - NaCa
2Al
5Si
13O
36· 17H 2 O -
Escolecita - CaAl
2Si
3O
10· 3H 2 O -
Mordenita - (Ca, Na
2, K
2) Al
2Si
10O
24· 7H 2 O -
Analcime - NaAlSi
2O
6? H 2 O
-
Natrolite - Na
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