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mineral de silicato

Espodumeno mineral de silicato de litio y aluminio

Los minerales de silicato son minerales formadores de rocas formados por grupos de silicato . Son la clase de minerales más grande e importante y constituyen aproximadamente el 90 por ciento de la corteza terrestre . [1] [2] [3]

En mineralogía , la sílice (dióxido de silicio, SiO 2 ) suele considerarse un mineral de silicato en lugar de un mineral de óxido . La sílice se encuentra en la naturaleza como mineral cuarzo y sus polimorfos .

En la Tierra, una amplia variedad de minerales de silicato se encuentran en una gama aún más amplia de combinaciones como resultado de los procesos que han estado formando y reelaborando la corteza durante miles de millones de años. Estos procesos incluyen fusión parcial , cristalización , fraccionamiento , metamorfismo , meteorización y diagénesis .

Tierra de diatomeas, una forma biogénica de sílice vista al microscopio. La región fotografiada mide aproximadamente 1,13 por 0,69 mm.

Los organismos vivos también contribuyen a este ciclo geológico . Por ejemplo, un tipo de plancton conocido como diatomeas construyen sus exoesqueletos ("frustulas") a partir de sílice extraída del agua de mar . Los frústulos de las diatomeas muertas son un componente importante de los sedimentos oceánicos profundos y de la tierra de diatomeas . [ cita necesaria ]

Estructura general

Un mineral de silicato es generalmente un compuesto inorgánico que consta de subunidades con la fórmula [SiO 2+ n ] 2 n − . Aunque representados como tales, la descripción de los silicatos como aniones es una simplificación. El equilibrio de las cargas de los aniones silicato son los cationes metálicos, M x + . Los cationes típicos son Mg 2+ , Fe 2+ y Na + . Los enlaces Si-OM entre los silicatos y los metales son enlaces covalentes polares fuertes. Los aniones de silicato ([SiO 2+ n ] 2 n − ) son invariablemente incoloros o, cuando se trituran hasta obtener un polvo fino, son blancos. Los colores de los minerales de silicato surgen del componente metálico, comúnmente hierro.

En la mayoría de los minerales de silicato, el silicio es tetraédrico y está rodeado por cuatro óxidos. El número de coordinación de los óxidos es variable excepto cuando une dos centros de silicio, en cuyo caso el óxido tiene un número de coordinación de dos.

Algunos centros de silicio pueden ser reemplazados por átomos de otros elementos, todavía unidos a las cuatro esquinas de oxígeno. Si el átomo sustituido normalmente no es tetravalente, generalmente aporta una carga adicional al anión, que luego requiere cationes adicionales . Por ejemplo, en el mineral ortoclasa [KAlSi
3oh
8]
norte, el anión es una red tridimensional de tetraedros en la que se comparten todos los rincones de oxígeno. Si todos los tetraedros tuvieran centros de silicio, el anión sería simplemente sílice neutra [SiO
2]
norte. La sustitución de uno de cada cuatro átomos de silicio por un átomo de aluminio da como resultado el anión [AlSi
3oh−
8]
norte, cuya carga es neutralizada por los cationes potasio K+
.

Grupos principales

En mineralogía , los minerales de silicato se clasifican en siete grupos principales según la estructura de su anión silicato: [4] [5]

Los tectosilicatos sólo pueden tener cationes adicionales si parte del silicio se reemplaza por un átomo de valencia más baja, como el aluminio. La sustitución de Al por Si es común.

Nesosilicatos u ortosilicatos

Anión ortosilicato SiO4-4
_. La bola gris representa el átomo de silicio y las bolas rojas son los átomos de oxígeno.
Especímenes de nesosilicato en el Museo de Geología de Dakota del Sur

Los nesosilicatos (del griego νῆσος nēsos 'isla'), u ortosilicatos, tienen el ion ortosilicato , presente como tetraedros aislados (insulares) [SiO 4 ] 4- conectados sólo por cationes intersticiales . La clasificación Nickel-Strunz es 09.A; los ejemplos incluyen:

Cristales de cianita (escala desconocida)

sorosilicatos

Anión pirosilicato Si
2oh6-7
_
Exposición de sorosilicato en el Museo de Geología de Dakota del Sur

Los sorosilicatos (del griego σωρός sōros 'montón, montículo') tienen aniones de pirosilicato aislados Si
2oh6-7
_, que consta de tetraedros dobles con un vértice de oxígeno compartido: una proporción de silicio:oxígeno de 2:7. La clasificación Nickel-Strunz es 09.B. Ejemplos incluyen:

ciclosilicatos

Especímenes de ciclosilicato en el Museo de Geología de Dakota del Sur
pezzottaita
bazzita

Los ciclosilicatos (del griego κύκλος kýklos 'círculo'), o silicatos de anillo, tienen tres o más tetraedros unidos en un anillo. La fórmula general es (Si x O 3 x ) 2 x − , donde uno o más átomos de silicio pueden ser reemplazados por otros átomos de 4 coordenadas. La relación silicio:oxígeno es 1:3. Los anillos dobles tienen la fórmula (Si 2 x O 5 x ) 2 x − o una proporción de 2:5. La clasificación Nickel-Strunz es 09.C. Los posibles tamaños de anillo incluyen:

Algunos ejemplos de minerales son:

El anillo de la axinita contiene dos tetraedros de B y cuatro de Si y está muy distorsionado en comparación con los otros ciclosilicatos de anillos de 6 miembros.

Inosilicatos

Los inosilicatos (del griego ἴς es [genitivo: ἰνός inos ] 'fibra'), o silicatos de cadena, tienen cadenas entrelazadas de tetraedros de silicato con SiO 3 , proporción 1:3, para cadenas simples o Si 4 O 11 , proporción 4:11. , para cadenas dobles. La clasificación Nickel-Strunz es 09.D; los ejemplos incluyen:

Inosilicatos de cadena única

Inosilicatos de doble cadena

filosilicatos

Los filosilicatos (del griego φύλλον phýllon 'hoja'), o silicatos en láminas, forman láminas paralelas de tetraedros de silicato con Si 2 O 5 o una proporción de 2:5. La clasificación Nickel-Strunz es 09.E. Todos los minerales filosilicatos están hidratados , con agua o grupos hidroxilo unidos.

Caolinita

Ejemplos incluyen:

Tectosilicatos

Familia de sílice ( red 3D SiO 2 ), β- cuarzo
Familia de aluminosilicatos, el modelo 3D de la zeolita sintética ZSM-5
Cuarzo
Anortosita ferroana lunar ( plagioclasa feldespato) recolectada por los astronautas del Apolo 16 en las Tierras Altas Lunares cerca del cráter Descartes

Los tectosilicatos, o "silicatos estructurales", tienen una estructura tridimensional de tetraedros de silicato con SiO 2 en una proporción de 1:2. Este grupo comprende casi el 75% de la corteza terrestre . [6] Los tectosilicatos, a excepción del grupo del cuarzo, son aluminosilicatos . Las clasificaciones de níquel-Strunz son 09.F y 09.G, 04.DA (familia del cuarzo/sílice). Ejemplos incluyen:

Ver también

Referencias

  1. ^ "Minerales - Silicatos". britannica.com . Archivado desde el original el 25 de octubre de 2017 . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
  2. ^ Ciervos, WA; Howie, RA; Zussman, J. (1992). Una introducción a los minerales formadores de rocas (2ª ed.). Londres: Longman. ISBN 0-582-30094-0.
  3. ^ Hurlbut, Cornelio S.; Klein, Cornelis (1985). Manual de Mineralogía (20ª ed.). Wiley. ISBN 0-47180580-7.
  4. ^ Ciervos, WA; Howie, RA y Zussman, J. (1992). Una introducción a los minerales formadores de rocas (2ª edición ed.). Londres: Longman ISBN 0-582-30094-0 
  5. ^ Hurlbut, Cornelio S.; Klein, Cornelis ||1985). Manual de Mineralogía , Wiley, (20ª edición ed.). ISBN 0-471-80580-7 
  6. ^ Ciervos, WA; Howie, RA; Sabio, WS; Zussman, J. (2004). Minerales formadores de rocas. Volumen 4B. Silicatos estructurales: minerales de sílice. Feldespatoides y zeolitas (2ª ed.). Londres: Sociedad Geológica de Londres. pag. 982 págs.

enlaces externos

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