Silikáty (minerály)
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od
verze recenzované 19. listopadu 2021; ověření vyžaduje
1 úpravu .
Silikáty a hlinitokřemičitany jsou rozsáhlou skupinou minerálů . Vyznačují se složitým chemickým složením a izomorfními substitucemi některých prvků a komplexy prvků jinými. Hlavní chemické prvky tvořící silikáty jsou Si , O , Al , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg , Mn , Ca , Na , K , dále Li , B , Be , Zr , Ti , F , H , ve formě (OH) - nebo H20 a dalších.
Celkový počet minerálních typů silikátů je asi 800. Podle prevalence tvoří více než 90 % minerálů litosféry [1] [2] [3] . Silikáty a hlinitokřemičitany jsou horninotvorné minerály. Z nich tvoří většinu hornin: živce , křemen , slídy , rohovec , pyroxeny , olivín a další. Nejběžnější jsou minerály skupiny živců a dále křemen , který tvoří asi 12 % všech minerálů.
Strukturní typy silikátů
Strukturní struktura všech silikátů je založena na úzké vazbě mezi křemíkem a kyslíkem; tento vztah vychází z krystalově chemického principu, konkrétně z poměru poloměrů Si (0,39 Á) a O (1,32 Á) iontů. Každý atom křemíku je obklopen čtyřstěnně uspořádanými atomy kyslíku. Všechny silikáty jsou tedy založeny na kyslíkatých tetraedrech nebo skupinách [SiO 4 ] 3 , které jsou navzájem různými způsoby kombinovány. V závislosti na tom, jak jsou křemíko-kyslíkové tetraedry navzájem kombinovány, se rozlišují následující strukturní typy silikátů.
- Ostrovní silikáty , tedy silikáty s izolovanými [SiO 4 ] 4− tetraedry a izolovanými skupinami tetraedrů [4] [5] :
- a) silikáty s izolovanými čtyřstěny křemíku a kyslíku (viz schéma a). Jejich radikál je [SiO 4 ] 4− , protože každý ze čtyř kyslíků má jednu valenci. Tyto čtyřstěny nejsou navzájem přímo spojeny, ke spojení dochází prostřednictvím kationtů;
- b) Ostrovní silikáty s přídavnými anionty О 2− , OH − , F − a dalšími.
- c) Silikáty se zdvojenými čtyřstěny . Liší se v samostatných párech křemík-kyslíkových tetraedrů [Si 2 O 7 ] 6− . Jeden z atomů kyslíku mají společný (viz schéma b), zbytek je spojen s kationty.
- d) Kruhové silikáty . Vyznačují se izolací tří, čtyř nebo šesti skupin křemíko-kyslíkových tetraedrů, které kromě jednoduchých kruhů (viz schéma c, d) tvoří i „dvoupatrové“. Jejich radikály jsou [Si 3 O 9 ] 6− , [Si 4 O 12 ] 8− , [Si 6 O 18 ] 2− , [Si 12 O 36 ]24 − . Zástupci : olivíny , granáty , zirkon , titanit , topaz , disten , andalusit , staurolit , vesuv , kalamin , epidot , zoisit , orthit , rodonit , beryl , cordierit , turmalín a další.
- Řetězcové (Chain) silikáty , silikáty se souvislými řetězci křemíkovo-kyslíkových tetraedrů (viz Schéma, e, f). Tetraedry jsou článkované ve formě souvislých izolovaných řetězců. Jejich radikály jsou [Si 2 O 6 ] 4− a [Si 3 O 9 ] 6− . Zástupci : ortorombické pyroxeny ( enstatit , hypersten ) a monoklinické ( jadeit , diopsid , salit , hedenbergit , augit , aegirin , spodumen , wollastonit , sillimanit ). Řetězové silikáty se vyznačují střední hustotou a tvrdostí a perfektní štěpností podél okrajů hranolu. Nachází se ve vyvřelých a metamorfovaných horninách.
- Pásové (Ribbon) silikáty , jedná se o silikáty se souvislými izolovanými pásy nebo pásy křemíkových-kyslíkových tetraedrů (viz Schéma, g). Vypadají jako dvojité, nesouvisející řetězy, stuhy nebo opasky. Strukturní radikál [Si 4 O 11 ] 6− . Zástupci : tremolit , aktinolit , rohovec .
- Plechové silikáty jsou silikáty se souvislými vrstvami křemíkovo-kyslíkových tetraedrů. (viz schéma, h). Strukturní radikál [Si 2 O 5 ] 2− . Vrstvy křemíkovo-kyslíkových tetraedrů jsou od sebe odděleny a spojeny kationty. Zástupci : mastek , hadec , chrysotil-azbest , revdinskit , palygorskit , slídy ( muskovit , flogopit , biotit ), hydroslídy ( vermikulit , glaukonit ) , chlority ( pennit , klinochlore , klanokolín , klanokolín , klanokolín atd . .), murmanit .
- Silikáty se souvislými trojrozměrnými kostrami nebo kostrové silikáty (viz Schéma a). V tomto případě jsou všechny atomy kyslíku sdíleny. Tento rám je neutrální. Radikál [SiO 2 ] 0 . Právě tato kostra odpovídá struktuře křemene . Na tomto základě není klasifikován jako oxid , ale jako silikát. Rozmanitost rámových silikátů se vysvětluje tím, že obsahují hliník-kyslík tetraedry. Nahrazení čtyřmocného křemíku trojmocným hliníkem způsobí, že se objeví jedna volná valence , což zase znamená vstup dalších kationtů (například draslíku a sodíku ). Typicky je poměr AI k Si 1:3 nebo 1:1.
Závislost vzhledu a vlastností na struktuře
Silikáty, jejichž strukturu představují izolované čtyřstěny křemíku a kyslíku, mají izometrický vzhled (granáty); hexagonální beryl má izolovaný šestikruhový čtyřstěn křemíku a kyslíku; silikáty řetězových a pásových struktur jsou obvykle protáhlé ( amfiboly , pyroxeny). V tomto ohledu jsou patrné zejména deskové silikáty (slídy, mastek, chloritany). Vrstvy křemíkovo-kyslíkových tetraedrů jsou velmi pevné a jejich vzájemné vazby prostřednictvím kationtů jsou méně pevné. Je snadné je rozdělit podél vrstev. To způsobuje jejich štěpení a listový vzhled.
Minerály
Silikáty jsou důležité nekovové minerály : azbest, mastek, slída, kaolin, keramické a žáruvzdorné suroviny, stavební materiály. Jsou to také rudy na berylium , lithium , cesium , zirkonium , nikl , zinek a vzácné zeminy . Kromě toho jsou široce známé jako drahé a okrasné kameny: smaragd , akvamarín , topaz , nefrit , rodonit atd.
Endogenní, převážně magmatické (pyroxeny, živce ). Silikáty jsou také charakteristické pro pegmatity (slída, turmalín, beryl aj.) a skarny (granáty, wollastonit). Jsou široce rozšířeny v metamorfovaných horninách - břidlicích a rulách (granáty, disten, chlorit). Exogenní silikáty jsou produkty zvětrávání nebo alterace primárních (endogenních) minerálů (kaolinit, glaukonit, chryzokol).
Poznámky
- ↑ Minerální silikáty . britannica.com . Získáno 8. 5. 2018. Archivováno z originálu 25. 10. 2017. (neurčitý)
- ↑ Jelen, WA; Howie, R. A.; Zussman, J. Úvod do horninotvorných minerálů (anglicky) . — 2. - London: Longman , 1992. - ISBN 0-582-30094-0 .
- ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis. Manuál mineralogie . — 20. - Wiley, 1985. - ISBN 0-47180580-7 .
- ↑ Jelen, WA; Howie, R.A., & Zussman, J. (1992). Úvod do hornin tvořících minerály (vydání 2.). Londýn: Longman ISBN 0-582-30094-0
- ↑ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis || 1985). Manual of Mineralogy , Wiley, (20. vydání). ISBN 0-471-80580-7
Literatura
- Milovský A.V. Mineralogie a petrografie. - M . : Státní vědeckotechnické nakladatelství literatury o geologii a ochraně nerostných surovin, 1958. - S. 83-88.
- Chemická encyklopedie / Ed.: Knunyants I.L. a další - M .: Sovětská encyklopedie, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .
Slovníky a encyklopedie |
|
---|
V bibliografických katalozích |
---|
|
|