256px|thumb|right|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 približno 90 procenata Zemljine kore.
U mineralogiji, silika, ili silicijum dioksid -{SiO}-2, 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.
thumb|right|256px|Dijatomejska zemlja, biogena forma silicijuma gledana pod mikroskopom. Prikazani region je velik približno 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 struktura
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 , 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 . Zamena jednog od svaka četiri atoma silicijuma atomom aluminijuma rezultira u anjonu , čije naelektrisanje je neutralizovano kalijumskim katjonima .
Glavne grupe U mineralogiji, silikatni minerali se klasifikuju u 7 glavnih grupa prema strukturi njihovog silikatnog anjona:Deer, W.A.; Howie, R.A., & Zussman, J. ( ed.). Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis ||1985). , Wiley, ( ed.). 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 ortosilikati 200px|thumb|Ortosilikatni anjon . Siva kugla predstavlja atom silicijuma, a crvene kugle su atomi kiseonika. 200px|thumb|Nezosilikatni uzorci u Geološkom muzeju Južne Dakote
Nezosilikati (od grčkog νῆσος -{nēsos}-, ostrvo), ili ortosilikati, sadrže ortosilikatni jon, koji se sastoji od zasebnih [-{SiO}-4]4− tetraedara povezanih jedino putem međuprostornih katjona. Nikel-Struncova klasifikacija je 09.A. Primeri su: Fenakitna grupa Fenakit – -{Be2SiO4}- Vilemit – -{Zn2SiO4}- Olivinska grupa Forsterit – -{Mg2SiO4}- Fajalit – -{Fe2SiO4}- Tefroit – -{Mn2SiO4}- Garnetna grupa Pirop – -{Mg3Al2(SiO4)3}- Almandin – -{Fe3Al2(SiO4)3}- Spesartin – -{Mn3Al2(SiO4)3}- Grosular – -{Ca3Al2(SiO4)3}- Andradit – -{Ca3Fe2(SiO4)3}- Uvarovit – -{Ca3Cr2(SiO4)3}- Hidrogrosular – -{Ca3Al2Si2O8(SiO4)3−m(OH)4m}- Zirkonska grupa Zirkon – -{ZrSiO4}- Torit – -{(Th,U)SiO4}- Hafnon – -{(Hf,Zr)SiO4}- thumb|200px|Kjanitni krstali (nepoznata skala) -{Al2SiO5}- grupa Andalusit – -{Al2SiO5}- Kjanit – -{Al2SiO5}- Silimanit – -{Al2SiO5}- Dumortierit – -{Al6.5–7BO3(SiO4)3(O,OH)3}- Topaz – -{Al2SiO4(F,OH)2}- Staurolit – -{Fe2Al9(SiO4)4(O,OH)2}- Humitna grupa – -{(Mg,Fe)7(SiO4)3(F,OH)2}- Norbergit – -{Mg3(SiO4)(F,OH)2}- Hondrodit – -{Mg5(SiO4)2(F,OH)2}- Humit – -{Mg7(SiO4)3(F,OH)2}- Clinohumite – -{Mg9(SiO4)4(F,OH)2}- Datolit – -{CaBSiO4(OH)}- Titanit – -{CaTiSiO5}- Hloritoid – -{(Fe,Mg,Mn)2Al4Si2O10(OH)4}- Mullit (aka Porcelainit) – -{Al6Si2O13}-
Sorosilikati 200px|thumb|Pirosilikatni anjon . 200px|thumb|Sorosilikati izloženi u Geološkom muzeju Južne Dakote
Sorosilikati (od grčkog σωρός -{sōros}-, hrpa, gomila) sadrže izolovane pirosilikatne anjone , 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) Epidot – -{Ca2(Al,Fe)3O(SiO4)(Si2O7)(OH)}- Zoisit – -{Ca2Al3O(SiO4)(Si2O7)(OH)}- Tanzanit – -{Ca2Al3O(SiO4)(Si2O7)(OH)}- Klinozoisit – -{Ca2Al3O(SiO4)(Si2O7)(OH)}- Alanit – -{Ca(Ce,La,Y,Ca)Al2(FeII,FeIII)O(SiO4)(Si2O7)(OH)}- Dolaseite-(Ce) – -{CaCeMg2AlSi3O11F(OH)}- Vesuvianit (idokras) – -{Ca10(Mg,Fe)2Al4(SiO4)5(Si2O7)2(OH)4}-
Ciklosilikati 300px|thumb|Ciklosilikatni uzorci u Geološkom muzeju Južne Dakote 200px|thumb|Pezotait 200px|thumb|Bazit.
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 Benitoit – -{BaTi(Si3O9}-) četvoročlani jednostruki prsten Papagoit – . 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 Evdialit – 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.
Inosilikati
Inosilikati (od grčkog ἴς -{is}- [genitiv: ἰνός -{inos}-], vlakno), ili lanci silikata, imaju međusobnom povezane lance silikatnih tetraedara sa bilo -{SiO}-3, u 1:3 odnosu za jedanolančane ili -{Si4O11}-, 4:11 odnosu za dvolančane vrste. Nikel–Struncova klasifikacija je 09.D – čiji su primeri:
Jednolančani inosilikati Piroksenska grupa Enstatit – ortoferosilitna serija Enstatit – -{MgSiO}-3 Ferosilit – -{FeSiO}-3 Pigeonit – -{Ca0.25(Mg,Fe)1.75Si2O6}- Diopsid – hedenbergitna serija Diopsid – -{CaMgSi2O6}- Hedenbergit – -{CaFeSi2O6}- Augit – -{(Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6}- Natrijum piroksenska serija Jadeit – -{NaAlSi2O6}- Aegirin (ili akmit) – -{NaFeIIISi2O6}- Spodumen – -{LiAlSi2O6}- Piroksenoidna grupa Volastonit – -{CaSiO}-3 Rodonit – -{MnSiO}-3 Pektolit – -{NaCa2(Si3O8)(OH)}-
Dvolančani inosilikati Amfibolna grupa Antofilit – -{(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2}- Kamingtonitna serija Kamingtonit – -{Fe2Mg5Si8O22(OH)2}- Grunerit – -{Fe7Si8O22(OH)2}- Tremolitna serija Tremolit – -{Ca2Mg5Si8O22(OH)2}- Aktinolit – -{Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2}- Hornblend – -{(Ca,Na)2–3(Mg,Fe,Al)5Si6(Al,Si)2O22(OH)2}- Natrijum amfibolna grupa Glaukofan – -{Na2Mg3Al2Si8O22(OH)2}- Riebekit (asbest) – -{Na2FeII3FeIII2Si8O22(OH)2}- Arfvedsonit – -{Na3(Fe,Mg)4FeSi8O22(OH)2}-
Reference
Spoljašnje veze
Mindat.org, Dana classification Webmineral : Dana's New Silicate Classification
Категорија:Силикатни минерали