Каркасные силикаты

Каркасные силикаты это минералы, в которую входят минералы группы кварца, в свою очередь они подразделяются в отдельные группы такие как группа полевых шпатов, щелочные полевые шпаты, группа фельдшпатоидов и другие.

Содержание страницы

Что такое минералы каркасные силикаты

К подклассу каркасных силикатов относятся очень распространенные соединения, большинство из которых является важнейшими породообразующими минералами.

Среди других силикатов они являются самыми близкими к окислам, в частности минералы группы кварца, которые мы рассмотрим в этом подклассе.

Соотношение Si : О в минералах группы кварца и (Si +Al) : О в каркасных алюмосиликатах всегда равно 1 : 2.

В основе силикатов этого подкласса лежит непрерывный каркас из связанных между собой кремнекислородных тетраэдров, которые имеют три измерения (в пространстве).

Большинство описываемых минералов представляет собой алюмосиликаты, в которых часть Si⁴⁺ в анионных комплексах замещается ионами Аl³⁺, причем Аl³⁺ занимает не более половины всех мест.

Как правило, в каркасных алюмосиликатах устанавливаются стехиометрические соотношения Si : Al, равные 3 : 1,3 : 2 или 1 : 1, т. е. комплексные анионы чаще всего имеют формулу [AlSi₃О₈], [AlSiO₄] или [Al₂Si₂O₈] и [Al₂Si₃O₁₀].

Тетраэдрические группы в структуре этих минералов, окружающие кремний и алюминий, связаны так, что каждый атом кислорода является общим для двух третраэдрических групп.

Такую же структуру мы наблюдаем в разных модификациях SiO₂.

Кремнекислородные каркасы в кварце электрически нейтральны; каждый ион О^2- принадлежит одновременно двум тетраэдрам.

Его отрицательные валентности насыщены положительными валентностями двух ионов Si⁴⁺.

Поскольку в силикатах часть кремния замещается алюминием, то в кислородном тетраэдре освобождается одна отрицательная валентность, которая уравновешивается положительными ионами Са²⁺, Na⁺, К⁺и т. д.

Общую формулу кремне-алюмо-кислородного каркаса можно изобразить в виде

[Al_mSi_n__m0_2n]^m-.

Для кварца, у которого m = 0, формула каркаса — SiO₂.

В силикатах же m≤ 0,5n. В каркасе алюмосиликатов имеются большие пустоты и вся структура приобретает вид пчелиных сот.

В пустотах размещаются катионы К, Na, Са, Ва, а также молекулы воды и кислотные радикалы Cl^—, [SO₄]^2- и др.

Структура такого типа называется структурой внедрения. Примером может быть каркасная структура нозеана.

Структуры особого типа наблюдаются у так называемых цеолитов, которые мы рассмотрим при описании этих минералов.

Свойства каркасных силикатов

Свойства силикатов каркасного строения полностью определяются особенностями их структуры.

Так, плотность благодаря тому, что каркас имеет пустоты, является низкой — около 2,5; невелики также показатель преломления (средний— 1,525) и величина двупреломления (ng — np — 0,010).

Твердость силикатов каркасного строения колеблется в пределах 5—6. Окраска почти всегда светлая, а в тех случаях, когда в них присутствует железо — бурая.

Каркасные силикаты растворяются в плавиковой кислоте; в соляной кислоте моносиликаты растворяются хорошо, трисиликаты — плохо.

Для многих представителей этого подкласса очень характерна мимитизия, т. е. приближение по внешней форме к кристаллам с высшей симметрией.

Этим объясняется широко развитая склонность каркасных силикатов к двойникованию.