Характеристика минералов класса силикаты

1. Общая характеристика, значение силикатов

Силикаты и алюминаты обширная и очень важная группа минералов. Они насчитывают около 800 минеральных видов. Они являются минералами железа, магния, марганца, кальция, алюминия, натрия, редких и рассяенных, радиоактивных элементов. Происхождение силикатов очень разнообразное. Они образуются магматическим, гидротермальным, в пегматитах, в коре выветривания, осадочным путем. Многие силикаты характеризуются устойчивостью к химическому и физическому выветриванию. И поэтому накапливаются в россыпях.

В основе структурного строения силикатов лежит тесная связь кремния и кислорода: в структуре минерала центральное место занимает кремниево-кислородные тетраэдры. Один атом кремния окружен четырьмя тетраэдрически расположенными атомами кислорода.Тетраэдры по разному сочетаются друг с другом.

Силикаты имеют очень большое значение: многие являются важнейшими породообразующими минералами, являются рудами на алюминий,железо, бор, марганец, редкихрассеянных радиоактивных элементов, являются важнейшими нерудными полезными ископаемыми (керамическое сырье, строительные материалы, тальк, фаяновой, химическое промышленности). Многие используются как красивые драгоценные камни.

2. Классификация силикатов

Основная классификация силикатов использует кристалло-химический принцип, т.е. связь внутренней структуры с химическим составом. В зависимости от того, как сочетаются между собой кремне-кислородные тетраэдры выделяют 5 структурных типов силикатов: островные, цепочечные, ленточные, листовые, каркасные.

1) Островные силикаты - силикаты с обособленными кремне-кислородными тетраэдрами или группами тетраэдров. Среди островных силикатов выделяют:

а) силикаты с изолированными кремне-кислородными тетраэдрами - в структуре минералов присутствует один изолированный тетраэдр.

б) силикаты со сдвоенными тетраэдрами- в структуре минералов два кремне-кислородных тетраэдра имеют один общий кислород, т.е. соединяют через кислород.

в) силикаты со структурами смешанного типа: в структуре одновременно присутствуют изолированный и сдвоенный кремне-кислородные тетраэдры.

г) силикаты с добавочными атомами тетраэдра SiO_{4, присутствуют атомы фтора, хлора, гидрооксида, кислорода и другие.}

_{д) кольцевые силикаты: в структуре минералов кремне-кислородные тетраэдры образуют кольца тройные, четверные, шестерные.}

_{2) Цепочечные силикаты - в структуре минералов кремне-кислородные тетраэдры образуют непрерывные бесконечные цепочки.}

_{3) Ленточные силикаты - структура минералов представляет собой сдвоенные, непрерывные цепочки кремниево-кислородных тетраэдров.}

_{4) Листовые силикаты - кремне-кислородные тетраэдры образуют бескоенчные слои или листы, которые соединяются между собой катионами. Структуру листовых силикатов можно представить если в плоскости листа продолжить вверх и вниз структуру ленточных силикатов. Связи внутри листов намного прочнее, чем между листами, поэтому такие минералы легко ращепляются на тончайшие листочки, пластинки.}

_{5) Каркасные силикаты - алюмокремне-кислородные тетраэдры образуют непрерывные трехмерные каркасы. В структуре минералов часть кремния замещается алюминием. За счет разности валентности алюминия и кремния появляются свободные связи, благодаря которым в состав минералов входят различные химические элементы.}

_{3. Описание силикатов}

С - сингония; М - морфология; Ц - цвет; Ч - черта; Б - блеск; Тв. - твердость; Пл. - плотность; Сп. - спайность; Пр.св. - прочие свойства; Д - диагностика; Г - генезис; П/ген - парагенезис; Зн. - значение; МПИ - месторождение.

1) Островные силикаты

Оливин (Mg,Fe)₂[SiO₄]

С - ромбическая

М - распространен в виде зернистых масс, а также в виде отдельных кристаллов.

Ц - желто-зеленый, темно-зеленый до черного

Б - стеклянный

Тв. 6,5-7

Пл.3,2-3,5

Сп. средняя

Пр.св. разлагается в кислотах

Д - цвет, блеск, морфология

Г - магматический

П/ген - магнетит, хромит

Зн. огнеупорное сырье, поделочный камень

МПИ: Урал, Карелия, Восточный Саян

Циркон Zr[SiO₄]

С - тетрагональная

М - из простых форм развиты тетрагональные призмы и дипирамиды.

Ц - золотистый, желтый, бурый, серый

Б - алмазный

Тв. 7,5-8

Пл. 4,7

Д - форма кристаллов, цвет, блеск, высокая твердость и плотность

Г - магматический, пегматитовый

П/ген - полевые шпаты, апатит, сфен, нефелин, черная слюда

Зн. циркон является рудой на металл цирконий.

МПИ: Урал

Гранаты A₃B₂[SiO₄]₃, где A – кальций, магний, железо(II); B – алюминий, хром, железо(III)

С - кубическая

М - кристаллы ромбоэдры, тетрагон-триоктаэдры и их комбинации, агрегаты мелкозернистые.

Ц - темно-красный, бурый, зеленый, черный, фиолетовый

Б - стеклянный

Тв. 8

Пл. 3,4-4,3

Сп. нет

Д - форма кристаллов, высокая твердость

Г - магматический, пегматитовый, россыпи

П/ген - кальцит, хлорит, ставролит

Зн. образивный материал, драгоценный камень.

МПИ: Карелия, Урал

Титанит (сфен) CaTi [SiO₄]O

С - моноклинная

М - кристаллы клиновидной, таблитчатой формы, плоские

Ц - коричневый, бурый, золотистый

Б - алмазный, в изломе жирный

Тв. 5,5

Пл. 3,4-3,5

Сп. совершенная

Д - морфология, цвет, блеск

Г - магматический, пегматитовый

П/ген - полевой шпат, роговая обманка, ильменит, циркон

Зн. руда на титан

МПИ: Урал, Слюдянка, Хибиновые горы

Топаз Al₂[SiO₄] (F,OH)₂

С - ромбическая

М - кристаллы призматические, друзы и мелкозернистые массы, губая штиховка вдоль вертикальной оси.

Ц - бесцветный, желтый, дымчатый, голубой, розовый

Б - стеклянный

Тв. 8

Пл. 3,5

Сп. совершенная

Д - цвет, блеск, штриховка, высокая твердость и плотность

Г - пегматитовый

П/ген - кварц, ортоклаз, альбит, слюды

Зн. драгоценный камень

МПИ: Урал, Восточная Сибирь

Дистен (кианит)

С - триклинная

М - кристаллы удлиненный, пластинчатые, иногда согнутые

Ц - синий, голубой, иногда белый

Б - стеклянный

Тв. вдоль длинной оси 4,5; вдоль короткой 6

Пл. 3,6

Сп. совершенная

Д - цвет, форма кристаллов, блеск, различная твердость вдоль и поперек

Г - метаморфический

П/ген - слюды, гранат, корунд

Зн. огнеупорное сырье

МПИ: Саяно-Байкальская горная область, Кольский полуостров, Урал

Андалузит Al₂[SiO₄]O

С - ромбическая

М - кристаллы призматические, столбчатые

Ц - розовый, серый

Б - стеклянный

Тв. 7,5

Пл. 3,2

Сп. совершенная

Д - цвет, высокая твердость

Г - метаморфический

П/ген - слюды, гранат, иногда корунд

Зн. используется в фарфоровой промышленности

МПИ: Восточный Саян

Силлиманит Al[AlSiO₅]

С - ромбическая

М - встречается в виде волокнистых масс, кристаллы игольчатые

Ц - серый с буроватым или зеленоватым оттенком

Б - стеклянный

Тв. 6,5-7

Пл. 3,2

Сп. совершенная

Д - форма кристаллов, высокая твердость

Г - метморфический

П/ген - биотит, кварц

Зн. керамическое сырье

МПИ: Восточная Сибирь

Ставролит

С - ромбическая

М - кристаллы призматические, характерны крестовидные сростки

Ц - черный

Б - стеклянный

Тв. 6,5-7

Пл. 3,6

Сп. средняя

Д - крестовидные сростки, форма кристаллов

Г - метаморфический

П/ген - гранаты

Зн. породообразующий минерал

20 вопрос: