Silikatmineral - Silicate mineral
Silikatmineraler är bergbildande mineraler som består av silikatgrupper . De är den största och viktigaste klassen av mineraler och utgör cirka 90 procent av jordskorpan .
Inom mineralogi , kiseldioxid (kiseldioxid) SiO
2brukar betraktas som ett silikatmineral. Silica återfinns i naturen som mineralet kvarts och dess polymorfer .
På jorden förekommer en mängd olika silikatmineraler i ett ännu större antal kombinationer som ett resultat av de processer som har bildat och återarbetat skorpan i miljarder år. Dessa processer inkluderar partiell smältning , kristallisation , fraktionering , metamorfism , vittring och diagenes .
Levande organismer bidrar också till denna geologiska cykel . Till exempel konstruerar en typ av plankton som kallas kiselalger sina exoskelett ("frustules") från kiseldioxid som extraheras från havsvatten . De snäckskal från döda kiselalger är en viktig beståndsdel i djupa hav sediment , och kiselgur .
Allmän struktur
Ett silikatmineral är i allmänhet en jonisk förening vars anjoner övervägande består av kisel- och syreatomer .
I de flesta mineraler i jordskorpan är varje kiselatom centrum för en idealisk tetraeder, vars hörn är fyra syreatomer kovalent bundna till den. Två intilliggande tetraeder kan dela en toppunkt, vilket betyder att syreatomen är en bro som förbinder de två kiselatomerna. En oparad vertex representerar en joniserad syreatom, kovalent bunden till en enda kiselatom, som bidrar med en enhet negativ laddning till anjonen.
Vissa kiselcentra kan ersättas med atomer av andra element, som fortfarande är bundna till de fyra hörnen av syrehörn. Om den substituerade atomen normalt inte är tetravalent, bidrar det vanligtvis extra laddning till anjonen, vilket då kräver extra katjoner . Till exempel i mineralet ortoklas [ KAlSi
3O
8]
n, anjonen är ett tredimensionellt nätverk av tetraeder där alla syrehörn delas. Om alla tetraeder hade kiselcentra, skulle anjonen bara vara neutral kiseldioxid [ SiO
2]
n. Ersättning av var fjärde kiselatom med en aluminiumatom resulterar i anjonen [ AlSi
3O-
8]
n, Vars laddning neutraliseras av kalium katjonerna K+
.
Huvudgrupper
I mineralogin , silikatmineraler indelas i sju huvudgrupper enligt strukturen av deras silikat anjon:
Stor grupp | Strukturera | Kemisk formel | Exempel |
---|---|---|---|
Nesosilikater | isolerade kiseltetraeder | [SiO 4 ] 4- | olivin , granat , zirkon ... |
Sorosilikater | dubbel tetraeder | [Si 2 O 7 ] 6- | epidot , melilite grupp |
Cyklosilikater | ringar | [Si n O 3 n ] 2 n - | beryl -grupp, turmalin grupp |
Inosilikater | enkel kedja | [Si n O 3 n ] 2 n - | pyroxen grupp |
Inosilikater | dubbel kedja | [Si 4 n O 11 n ] 6 n - | amfibol grupp |
Fyllosilikater | ark | [Si 2 n O 5 n ] 2 n - | mikas och leror |
Tektosilikater | 3D -ram | [Al x Si y O (2 x +2 y ) ] x - | kvarts , fältspat , zeoliter |
Observera att tektosilikater bara kan ha ytterligare katjoner om en del av kislet ersätts av en atom med lägre valens, såsom aluminium. Al för Si -substitution är vanligt.
Nesosilikater eller ortosilikater
Nesosilikater (från grekiska νῆσος nēsos 'ö'), eller ortosilikater, har ortosilikatjonen , som utgör isolerad (isolerad) [SiO
4] 4− tetraeder som endast är anslutna med interstitiella katjoner . Den Nickel-Strunz klassificering är 09.A -examples inkluderar:
- Phenakite grupp
- Olivine -gruppen
-
granat grupp
-
Pyrope - 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 -
Hydrokrossulär - Ca
3Al
2Si
2O
8(SiO
4)
3- m(ÅH)
4 m
-
Pyrope - Mg
- Zirkongrupp
-
Al
2SiO
5 grupp-
Andalusit - Al
2SiO
5 -
Kyanit - Al
2SiO
5 -
Sillimanit - Al
2SiO
5 -
Dumortierite - Al
6,5–7BO
3(SiO
4)
3(O, OH)
3 -
Topaz - Al
2SiO
4(F, OH)
2 -
Staurolit - Fe
2Al
9(SiO
4)
4(O, OH)
2
-
Andalusit - Al
-
Humitgrupp - (Mg, Fe)
7(SiO
4)
3(F, OH)
2-
Norbergite - Mg
3(SiO
4) (F, OH)
2 -
Kondrodit - 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
-
Norbergite - Mg
-
Datolite - CaBSiO
4(ÅH) -
Titanite - CaTiSiO
5 -
Kloritoid - (Fe, Mg, Mn)
2Al
4Si
2O
10(ÅH)
4 -
Mullite (aka Porcelainite) - Al
6Si
2O
13
Sorosilikater
Sorosilicates (från grekiska σωρός soros 'hög, mound') har isolerat pyrosilicate anjoner Si
2O6−
7, bestående av dubbla tetraeder med en delad syre -toppunkt - ett förhållande mellan kisel och syre på 2: 7. Nickel – Strunz -klassificeringen är 09.B. Exempel inkluderar:
-
Hemimorfit ( kalamin ) - Zn
4(Si
2O
7)(ÅH)
2· H 2 O -
Lawsonite - CaAl
2(Si
2O
7)(ÅH)
2· H 2 O -
Axinit - (Ca, Fe, Mn)
3Al
2(BO
3)(Si
4O
12)(ÅH) -
Ilvaite - CaFeII
2FeIII
O (Si
2O
7)(ÅH) - Epidotgrupp (har båda (SiO
4) 4− och (Si
2O
7) 6− grupper}-
Epidot - Ca
2(Al, Fe)
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(ÅH) -
Zoisite - Ca
2Al
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(ÅH)-
Tanzanit - Ca
2Al
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(ÅH)
-
Tanzanit - Ca
-
Clinozoisite - Ca
2Al
3O (SiO
4)(Si
2O
7)(ÅH) -
Allanit - Ca (Ce, La, Y, Ca) Al
2(FeII
, FeIII
) O (SiO
4)(Si
2O
7)(ÅH) -
Dollaseite- (CE) - CaCeMg
2AlSi
3O
11F (OH)
-
Epidot - Ca
-
Vesuvianit ( idokras ) - Ca
10(Mg, Fe)
2Al
4(SiO
4)
5(Si
2O
7)
2(ÅH)
4
Cyklosilikater
Cyklosilikater (från grekiska κύκλος kýklos 'cirkel'), eller ringsilikater, har tre eller flera tetraeder kopplade i en ring. Den allmänna formeln är (Si x O 3 x ) 2 x - , där en eller flera kiselatomer kan ersättas med andra 4-koordinerad atom (er). Förhållandet kisel: syre är 1: 3. Dubbla ringar har formeln (Si 2 x O 5 x ) 2 x - eller ett 2: 5 -förhållande. Nickel – Strunz -klassificeringen är 09.C. Möjliga ringstorlekar inkluderar:
6 enheter [Si
6O
18] , beryl (röd: Si, blå: O)3 enheter [Si
3O
9] , benitoit4 enheter [Si
4O
12] , papagoit9 enheter [Si
9O
27] , eudialyt6 enheter, dubbelring [Si
6O
15] , milarit
Några exempel på mineraler är:
- 3-ring enkelring
-
Benitoite - BaTi (Si
3O
9)
-
Benitoite - BaTi (Si
- Enkelring med fyra medlemmar
-
Papagoite - CaCuAlSi
2O
6(ÅH)
3.
-
Papagoite - CaCuAlSi
- Enkelring med 6 medlemmar
-
Beryl - Be
3Al
2(Si
6O
18) -
Bazzite - Var
3Sc
2(Si
6O
18) -
Sugilite - KNa (Fe, Mn, Al)
2Li
3Si
12O
30 -
Turmalin - (Na, Ca) (Al, Li, Mg)
3–(Al, Fe, Mn)
6(Si
6O
18) (BO
3)
3(ÅH)
4 -
Pezzottaite - Cs (Be
2Li) Al
2Si
6O
18 -
Osumilite - (K, Na) (Fe, Mg)
2(Al, Fe)
3(Si, Al)
12O
30 -
Cordierit - (Mg, Fe)
2Al
4Si
5O
18 -
Sekaninaite - (Fe+2
, Mg)
2Al
4Si
5O
18
-
Beryl - Be
- Enkelring med 9 medlemmar
-
Eudialyt - Na
15Ca
6(Fe, Mn)
3Zr
3SiO (O, OH, H
2O)
3(Si
3O
9)
2(Si
9O
27)
2(OH, Cl)
2
-
Eudialyt - Na
- Dubbelring med 6 delar
-
Milarite - K
2Ca
4Al
2Vara
4(Si
24O
60) H
2O
-
Milarite - K
Observera att ringen i axinit innehåller två B- och fyra Si-tetraeder och är starkt förvrängd jämfört med de andra 6-lediga ringcyklosilikaterna.
Inosilikater
Inosilicates (från grekiska ἴς är [genitiv: ἰνός iNOS ] 'fiber') eller kedja silikater, har sammankopplings kedjor av silikat tetrae med antingen SiO
3, 1: 3 -förhållande, för enstaka kedjor eller Si
4O
11, 4:11 förhållande, för dubbla kedjor. Nickel – Strunz -klassificeringen är 09.D - exempel inkluderar:
Enkedjiga inosilikater
-
pyroxen grupp
- Enstatite - orthoferrosilite series
-
Enstatite - MgSiO
3 -
Ferrosilit - FeSiO
3
-
Enstatite - MgSiO
-
Pigeonit - Ca
0,25(Mg, Fe)
1,75Si
2O
6 - Diopside - hedenbergite -serien
-
Diopsid - CaMgSi
2O
6 -
Hedenbergite - CaFeSi
2O
6 -
Augite - (Ca, Na) (Mg, Fe, Al) (Si, Al)
2O
6
-
Diopsid - CaMgSi
- Natriumpyroxen serie
-
Spodumene - LiAlSi
2O
6 -
Pyroxferroite - (Fe, Ca) SiO
3
- Enstatite - orthoferrosilite series
- Pyroxenoidgrupp
-
Wollastonit - CaSiO
3 -
Rhodonit - MnSiO
3 -
Pektolit - NaCa
2(Si
3O
8)(ÅH)
-
Wollastonit - CaSiO
Dubbelkedjiga inosilikater
-
amfibol grupp
-
Antofyllit - (Mg, Fe)
7Si
8O
22(ÅH)
2 - Cummingtonite -serien
-
Cummingtonite - Fe
2Mg
5Si
8O
22(ÅH)
2 -
Grunerite - Fe
7Si
8O
22(ÅH)
2
-
Cummingtonite - Fe
- Tremolite -serien
-
Tremolit - Ca
2Mg
5Si
8O
22(ÅH)
2 -
Actinolite - Ca
2(Mg, Fe)
5Si
8O
22(ÅH)
2
-
Tremolit - Ca
-
Hornblende - (Ca, Na)
2–3(Mg, Fe, Al)
5Si
6(Al, Si)
2O
22(ÅH)
2 - Natriumamfibolgrupp
-
Glaukofan - Na
2Mg
3Al
2Si
8O
22(ÅH)
2 -
Riebeckit ( asbest ) - Na
2FeII
3FeIII
2Si
8O
22(ÅH)
2 -
Arfvedsonit - Na
3(Fe, Mg)
4FeSi
8O
22(ÅH)
2
-
Glaukofan - Na
-
Antofyllit - (Mg, Fe)
Inosilikat, pyroxenfamilj, med 2-periodisk enkelkedja (Si
2O
6) , diopsidInosilikat, klinoamphibol, med 2-periodiska dubbelkedjor (Si
4O
11) , tremolitInosilikat, ofgrenad 3-periodisk enkelkedja av wollastonit
Inosilikat med 5-periodisk enkelkedja, rhodonit
Inosilikat med cyklisk grenad 8-periodisk kedja, pellyit
Fyllosilikater
Phyllosilicates (från grekiska φύλλον phýllon 'leaf'), eller arksilikater, bildar parallella ark av silikat tetraeder med Si
2O
5eller ett 2: 5 -förhållande. Nickel – Strunz -klassificeringen är 09.E. Alla fyllosilikatmineraler hydratiseras , med antingen vatten eller hydroxylgrupper fästa.
Exempel inkluderar:
-
Serpentin undergrupp
-
Antigorit - Mg
3Si
2O
5(ÅH)
4 -
Chrysotile - Mg
3Si
2O
5(ÅH)
4 -
Lizardite - Mg
3Si
2O
5(ÅH)
4
-
Antigorit - Mg
-
Lermineraler grupp
- 1: 1 lermineraler (TO)
-
Halloysite - Al
2Si
2O
5(ÅH)
4 -
Kaolinit - Al
2Si
2O
5(ÅH)
4
-
Halloysite - Al
- 2: 1 lermineraler (TOT)
-
Pyrofyllit - Al
2Si
4O
10(ÅH)
2 -
Talk - Mg
3Si
4O
10(ÅH)
2 -
Illite - (K, H
3O) (Al, Mg, Fe)
2(Si, Al)
4O
10[(ÅH)
2, (H
2O)] -
Montmorillonit (smektit) - (Na, Ca)
0,33(Al, Mg)
2Si
4O
10(ÅH)
2· N H
2O -
Klorit - (Mg, Fe)
3(Si, Al)
4O
10(ÅH)
2· (Mg, Fe)
3(ÅH)
6 -
Vermikulit - (Mg, Fe, Al)
3(Al, Si)
4O
10(ÅH)
2· 4H 2 O
-
Pyrofyllit - Al
- Andra lermineraler
-
Sepiolit - Mg
4Si
6O
15(ÅH)
2· 6H 2 O - Palygorskit (eller attapulgit) - (Mg, Al) 2Si4O10 (OH)*4 (H2O)}}
-
Sepiolit - Mg
- 1: 1 lermineraler (TO)
- glimmer grupp
Fyllosilikat, glimmergrupp, muskovit (röd: Si, blå: O)
Fyllosilikat, enda nät av tetraeder med 4-ledade ringar, apofyllit- (KF) -apofyllit- (KOH) -serien
Fyllosilikat, enkla tetraedriska nät av 6-ledade ringar, pyrosmalit- (Fe) -pyrosmalit- (Mn) -serien
Fyllosilikat, enkla tetraedriska nät av 6-ledade ringar, zeophyllit
Fyllosilikat, dubbla nät med 4- och 6-ledade ringar, karletonit
Tektosilikater
Tektosilikater eller "ramssilikater" har ett tredimensionellt ramverk av silikattetraeder med SiO
2i ett 1: 2 -förhållande. Denna grupp innefattar nästan 75% av skorpan av jorden . Tektosilikater, med undantag för kvartsgruppen, är aluminiumsilikater . Nickel – Strunz -klassificeringarna är 09.F och 09.G, 04.DA (familjen kvarts/ kiseldioxid). Exempel inkluderar:
- 3D-Silicates, kvartsfamilj
-
Kvarts - SiO
2 -
Tridymit - SiO
2 -
Cristobalite - SiO
2 -
Coesite - SiO
2 -
Stishovite - SiO
2 -
Moganite - SiO
2 -
Chalcedony - SiO
2
-
Kvarts - SiO
- Tektosilikater, fältspat grupp
- Alkali fältspat (kalium fältspat)
-
Mikroklin - KAlSi
3O
8 -
Orthoclase - Kalsi
3O
8 -
Anortoklas - (Na, K) AlSi
3O
8 -
Sanidine - KAlSi
3O
8
-
Mikroklin - KAlSi
- Plagioklas fältspat
- Alkali fältspat (kalium fältspat)
- Tektosilikater, feldspathoid familj
- Tektosilikater, scapolit -grupp
- Tektosilikater, zeolit familj
Se även
- Klassificering av icke-silikatmineraler- Lista över IMA-erkända mineraler och grupperingar
- Klassificering av silikatmineraler - Lista över IMA -erkända mineraler och grupperingar
- Mineralfärg av silikat