Silikātu minerāls

Berils no Tadžikistānas — tipisks ciklosilikāts.

Silikāti ir lielākā minerālu grupa, kurā ietilpstošo minerālu skaits tālu pārsniedz minerālu skaitu citās klasēs. Šajā klasē ietilpst daudzveidīgākie, interesantākie un sarežģītākie minerāli un to skaits pārsniedz 1000. Silikāti ir galvenie iežus veidojošie minerāli. Silikātu klasei pieder tie minerāli, kuru molekulas satur dažādu daudzumu silīcija un skābekļa. Lielākā daļa silikātu minerālu ir grūti noteicami un grūti atšķirami savā starpā. Visi silikātu klases minerāli nav pilnībā necaurspīdīgi, pilnībā nešķīst skābēs un lielākā daļa ir ar mazu blīvumu.

Tetraedrs

Visu silikātu kristālu pamatvienība ir tetraedrs, kas sastāv no viena silikāta atoma un četriem skābekļa atomiem ((SiO₄)⁻⁴). Si-O atomārā saite ir par aptuveni 50% kovalenta un 50% jonu saite. Kaut arī šo saiti veido pretēji lādēto jonu pievilkšanās spēja, tā ietver arī elektronu dalīšanu un elektronu struktūras pārklāšanos. Kopējā Si⁺⁴ saites enerģija sadalās vienādi starp četriem O⁻² joniem — līdz ar to jebkuras Si-O saites enerģija ir vienlīdzīga divkāršai O⁻² jona saites enerģijai. Tādējādi katram O⁻² jonam ir potenciāls piesaistīties citai SiO₄ grupai, kļūstot par cita tetraedra daļu. Rezultātā silikāti sastāv no tetraedru grupām, kuras savieno pa vienam O⁻² jonam — nekad divus silikāta tetraedrus nesavienos divi vai vairāki šādi joni.

Silikātu iedalijums

Tā kā silikātu klasē ietilpst liels skaits minerālu, tos nepieciešams iedalīt smalkāk. Silikātus iedala pēc kristāliskās struktūras īpatnībām. Ir vairākas silikātu klasifikācijas sistēmas, no kurām bieži lieto šādu iedalījumu sešos tipos (saskaņā ar veco Danas minerālu klasifikācijas sistēmu):

1. Nesosilikāti — vienkārša tetraedru struktūra, SiO₄. Piemērs — olivīns (Fe,Mg)₂SiO₄;
2. Sorosilikāti — divkāršu tetraedru struktūra, Si₂O₇. Piemērs — epidots Ca₂Fe³⁺Al₂O(SiO₄)(Si₂O₇)(OH);
3. Ciklosilikāti — cikliskas sešu tetraedru grupas, Si_xO_3x. Piemērs — berils Be₃Al₂(Si₆O₁₈);
4. Inosilikāti — vienkāršas un divkāršas tetraedru ķēdes, vienkāršā ķēde — SiO₃ (piemērs — piroksēnu grupa), divkāršā — Si₄O₁₁ (piemērs — amfibolu grupa);
5. Filosilikāti — sastāv no tetraedru slāņiem, Si:O attiecība ir 4:10, piemēram Si₄O₁₀. Šī tipa minerālu slāņus satur vājas van der Vāla saites — tos ir samērā viegli sadalīt pa šiem slāņiem. Piemērs — vizlas, talks;
6. Tektosilikāti — visi O⁻² joni tiek dalīti starp tetraedriem, piemēram SiO₂. Piemēri — laukšpati.