Отворите главни мени
Bakarni silikatni mineral hrizokola.

Silikatni minerali su minerali koji formiraju stene sa predominantno silikatnim anjonima. Oni su najvaće i najvažnija klasa minierala koji formiraju stene i sačinjavaju aproksimativno 90 procenata Zemljine kore.[1][2][3]

U mineralogiji, silika, ili silicijum dioksid SiO2, koji korespondira sa x=2 i opštoj formuli, se obično smatra silikatnim mineralom — mada njegovi silikatni „anjon” nema negativno naelektrisanje i nisu prisutni katjoni. Silika je prisutna u prirodi kao mineral kvarc, i njegovi polimorfi.

Na Zemlji je prisutno mnoštvo različitih silikatnih minerala, i još veći opseg njihovih kombinacija koje su ishod procesa kojima je formirana i izmenjivana kora tokom milijardi godina. Ti procesi obuhvataju parcialno topljenje, kristalizaciju, frakcionizaciju, metamorfizam, eluvijalne procese, i dijagenezu.

Dijatomejska zemlja, biogena forma silicijuma gledana pod mikroskopom. Prikazani region je velik aproksimativno 1,13 sa 0,69 mm.

Živa stvorenja isto tako doprinose ovom geološkom ciklusu. Na primer, tip planktona poznat kao diatomi konstruiše svoje egzoskeletone od silicijuma ekstrahovanog iz morske vode. Ostaci mrtvih diatoma su glavni sastojak duboko okeanskih sedimenata, i dijatomejske zemlje.

Opšta strukturaУреди

Silikatni mineral je generalno jonska čvrsta materija, čiji se anjoni pretežno sastoje od atoma silicijuma i kiseonika.

U većini minerala Zemljine kore, svaki atom silicijuma je centar idealnog tetraedra, na čijim uglovima su četiri atoma kiseonika kovalentno vezana za njega. Dva susedna tetraedra mogu da dele teme, što znači da je atom kiseonika most koji povezuje dva atoma silicijuma. Neuparena temena predstavljaju jonizovani atom kiseonika, kovalentno vezan za jedan atom silicijuma, koji doprinosi jednu jedinicu negativnog naelektrisanja anjona.

Neki silicijumski centri mogu da budu zamenjeni atomima drugih elemenata, još uvek vezanim za četiri kiseonika na uglovima. Ako supstituisani atom normalno nije tetravalentan, on obično doprinosi sa dodatnim naelektirsanjem anjonu, kome su onda neophodni dodatni katjoni. Na primer, u mineralu ortoklazu [KAlSi
3
O
8
]
n
, anjon je tridimenziona mreža tetraedara u kojoj su svi kiseonici na temenima zajednički. Ako bi svi tetraedri imali silicijumske centre, anjon bi bila samo neutralna silika [SiO
2
]
n
. Zamena jednog od svaka četiri atoma silicijuma atomom aluminijuma rezultira u anjonu [AlSi
3
O
8
]
n
, čije naelektrisanje je neutralizovano kalijumskim katjonima K+
.

Glavne grupeУреди

U mineralogiji, silikatni minerali se klasifikuju u 7 glavnih grupa prema strukturi njihovog silikatnog anjona:[4][5]

Glavna grupa struktura hemijska formula primer
Nesosilicati izolovani silicijumski tetraedri [SiO4]4− olivin.
Sorosilikati dvostruki tetraedri [Si2O7]6− epidot, melilitna grupa.
Ciklosilikati prstenovi [SinO3n]2n turmalinska grupa.
Inosilikati pojedinačni lanac [SinO3n]2n piroksenska grupa.
Inosilikati dvostruki lanac [Si4nO11n]6n amfibolna grupa.
Filosilikati ploče [Si2nO5n]2n liskuni i gline.
Tektosilikati 3D mreža [AlxSiyO(2x+2y)]x kvarc, feldspari, zeoliti.

Tektosilikati mogu jedino da imaju dodatne katjone ako su neki od atoma silicijuma zamenjeni atomom niže valence, kao što je aluminijum. Supstitucija Al za Si je uobičajena.

Nezosilikati ili ortosilikatiУреди

 
Ortosilikatni anjon SiO4−
4
. Siva kugla predstavlja atom silicijuma, a crvene kugle su atomi kiseonika.
 
Nezosilikatni uzorci u Geološkom muzeju Južne Dakote

Nezosilikati (od grčkog νῆσος nēsos, ostrvo), ili ortosilikati, sadrže ortosilikatni jon, koji se sastoji od zasebnih [SiO4]4− tetraedara povezanih jedino putem međuprostornih katjona. Nikel-Struncova klasifikacija je 09.A. Primeri su:

 
Kjanitni krstali (nepoznata skala)

SorosilikatiУреди

 
Pirosilikatni anjon Si
2
O6−
7
.
 
Sorosilikati izloženi u Geološkom muzeju Južne Dakote

Sorosilikati (od grčkog σωρός sōros, hrpa, gomila) sadrže izolovane pirosilikatne anjone Si
2
O6−
7
, koji se sastoje od dvostrukog tetraedra sa zajedničkim kiseoničnim temenom — silicijum:kiseonik odnos je 2:7. Nikel–Struncova klasifikacija je 09.B. Primeri su:

  • Hemimorfit (kalamin) – Zn4(Si2O7)(OH)2·H2O
  • Lavsonit – CaAl2(Si2O7)(OH)2·H2O
  • Aksinit – (Ca,Fe,Mn)3Al2(BO3)(Si4O12)(OH)
  • Ilvait – CaFeII2FeIIIO(Si2O7)(OH)
  • Epidotna grupa (ima obe (SiO4)4− i (Si2O7)6− grupu)
  • Vesuvianit (idokras) – Ca10(Mg,Fe)2Al4(SiO4)5(Si2O7)2(OH)4

CiklosilikatiУреди

 
Ciklosilikatni uzorci u Geološkom muzeju Južne Dakote

Ciklosilikati (od grčkog κύκλος kuklos, krug), ili prstenasti silikati, imaju tri ili više tetraedra povezana u prsten. Opšta formula je (SixO3x)2x, gde jedan ili više atoma silicijuma mogu da budu zamenjeni drugim 4-koordinisanim atomom. Silicijum:kiseonik odnos je 1:3. Dvostruki prstenovi imaju formulu (Si2xO6x)2x. Nikel–Struncova klasifikacija je 09.C. Moguće eličine prstena su:

Neki primeri minerala su:

  • tročlani jednostruki prsten
  • četvoročlani jednostruki prsten
  • šestočlani jednostruki prsten
    • Beril – Be3Al2(Si6O18)
    • Bazit – Be3Sc2(Si6O18)
    • Sugilit – KNa2(Fe,Mn,Al)2Li3Si12O30
    • Turmalin – (Na,Ca)(Al,Li,Mg)3−(Al,Fe,Mn)6(Si6O18)(BO3)3(OH)4
    • Pezotait – Cs(Be2Li)Al2Si6O18
    • Osumilit – (K,Na)(Fe,Mg)2(Al,Fe)3(Si,Al)12O30
    • Kordierit – (Mg, Fe)2Al4Si5O18
    • Sekaninait – (Fe+2, Mg)2Al4Si5O18
  • devetočlani jednostruki prsten
    • EvdialitNa
      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
  • šestočlani dvostruki prsten
    • Milarit – K2Ca4Al2Be4(Si24O60)H2O

Prsten u aksinitu sadrži dva B i četiri Si tetraedra i u velikoj meri je iskrivljen u poređenju sa drugim šestočlanim prstenovima ciklosilikata.

InosilikatiУреди

Inosilikati (od grčkog ἴς is [genitiv: ἰνός inos], vlakno), ili lanci silikata, imaju međusobnom povezane lance silikatnih tetraedara sa bilo SiO3, u 1:3 odnosu za jedanolančane ili Si4O11, 4:11 odnosu za dvolančane vrste. Nikel–Struncova klasifikacija je 09.D – čiji su primeri:

Jednolančani inosilikatiУреди

Dvolančani inosilikatiУреди

ReferenceУреди

  1. ^ „Mineral - Silicates”. britannica.com. Архивирано из оригинала на датум 25. 10. 2017. Приступљено 08. 05. 2018. 
  2. ^ Deer, W.A.; Howie, R. A.; Zussman, J. (1992). An introduction to the rock-forming minerals (2nd изд.). London: Longman. ISBN 978-0-582-30094-1. 
  3. ^ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20th изд.). Wiley. ISBN 978-0-471-80580-9. 
  4. ^ Deer, W.A.; Howie, R.A., & Zussman, J. (1992). An introduction to the rock forming minerals (2nd edition ed.). London: Longman. ISBN 978-0-582-30094-1.
  5. ^ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis ||1985). Manual of Mineralogy, Wiley, (20th edition ed.). ISBN 978-0-471-80580-9.

Spoljašnje vezeУреди