Ásvány-és kőzettan

1. Stumpf Martin Ásvány-és kőzettan Szilikátok

2. Általános jellemzők A szilikátok az ásványrendszertan IV. számú osztálya. Mivel a földkéreg anyagának mintegy 75% át szilikátásványok alkotják (a SiO2 változatokkal – amik azonban az oxidok és hidroxidok  ásványosztályba tartoznak – együtt kb. 90–95%-át), a kőzetalkotó ásványok legfontosabb csoportja. Az ismert ásványfajok számának mintegy harmada szilikát, közös jellemzőjük a szilícium-oxid jelenléte.

3. Szerkezeti alapegység Vázuk SiO4-tetraéderek hálózatából áll. A tetraéderek súlypontjában elhelyezkedő Si4+ kation felerészben kovalens, felerészben ionos kötéssel köti magához a tetraéder csúcsain elhelyezkedő oxigénatomokat ([SiO4]4-). Ezek a tetraéderek a kristályrács felépítésében elszigetelt formában is résztvehetnek, de többnyire csúcsaikon (az oxigénatomokon) keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A szilikátásványok osztályát utóbbi jellemvonás (polimerizációs fok) alapján osztják fel alosztályokra. A szilikátok másik alapvető sajátossága, hogy az SiO4-tetraéderben lévő Si4+ kationt Al3+ helyettesítheti. Az Al3+ ionrádiusza (0,52 Å) azonban nagyobb, mint a Si4+ ioné (0,42 Å), ezért az Al3+ ionok tetraéderes pozíciókba való beépülése csak korlátozott mértékben lehetséges.

4. Csoportosítás • Nezoszilikátok • Szoroszilikátok • Gyűrűszilikátok • Láncszilikátok • Rétegszilikátok • Tektoszilikátok

5. Nezoszilikátok A nezoszilikátokban (neso = sziget, görög) azSiO4-tetraéderek egymással közvetlenül nem kapcsolódnak össze. A csoport ásványaira jellemző az atomcsoportok szoros illeszkedése, melynek az a következménye, hogy ezek az ásványok viszonylag nagy sűrűségűek és keménységűek. Kristályaik zömmel izometrikus kifejlődésűek és nincs jellemző hasadásuk sem.

6. Nezoszilikátok csoportjai Pl: forsterit • Olivin-csoport • Humit-csoport • Gránát-csoport • Andalúzit-csoport Pl: humit Pl: almandin Pl: andaluzit

7. Szoroszilikátok Az SiO4-tetraéderek közvetlen kapcsolódással több tagból álló csoportokká állhatnak össze. A két SiO4-tetraéder összekapcsolódásával létrejövő(Si2O7)6-csoportok aszoroszilikátokra (soro = lánytestvér, családtag, latin) jellemzők.

8. Gyűrűszilikátok A cikloszilikátok (kuklos = kör, görög) kristályrácsa SiO4-tetraéderek összekapcsolódásával keletkező, gyűrű alakú csoportokat tartalmaz. Az SiO4- tetraéderek hármas összekapcsolódásával (Si3O9)6-, négyes kapcsolódással (Si4O12)8-, míg hatos kapcsolódással hexagonális szimmetriájú (Si6O18)12-  felépítésű, gyűrű alakú csoportok jönnek létre. A cikloszilikátokcsoportosítása a gyűrűk tagszáma alapján történik.

9. Láncszilikátok Szerkezetükben az SiO4-tetraéderek közös oxigénekkel egyirányú kapcsolódással végtelen lánccá (inos = izom, szál; görög) fűződnek. Leggyakrabban kétféle típusú lánckapcsolódás jön létre: egyik az egyszerű lánc, melyben a (Si2O6)4-, illetve a kettős lánc, azaz szalag, melyben(Si4O11)6- a szerkezeti alapelem. Ritkábban többszörös (hármas, négyes, ötös) láncok is létrejöhetnek, melyek azonban már átmenetek a rétegszerkezetek felé. Az ilyen szerkezetű ásványok zömmel nyúlt oszlopos vagy tűs kifejlődésűek és a láncirány szerint jól hasadnak.

10. Rétegszilikátok Kristályrácsukat – az SiO4-tetraéderek két irányú összekapcsolódása révén – végtelen síkok építik fel (phyllos = levél, görög). Szerkezeti alapelemük a (Si4O10)4-. A réteges szerkezetük miatt hasadásuk és transzlatálhatóságuk kiváló.

11. Tektoszilikátok Szerkezetükben az SiO4-tetraéderek a tér mindhárom irányában végtelen hálózattá kapcsolódnak össze (tekto = építmény, görög). Elvileg minden oxigén közös a szomszédos tetraéderrel, tehát szerkezeti alapegységük (SiO2). A valódi tektoszilikátokban azonban a Si-ot általában és gyakran a hozzá közelálló méretű Al helyettesíti, melynek eredményeként a rács semlegesítéséhez különböző kationok beépülése szükséges.

12. JÓ SZERENCSÉT!