Minerales Silicatos: Estructura, Composición y Propiedades

VIII SILICATOS

Son minerales formados por el grupo SiO44-, en forma de tetraedros, cuyo centro ocupa el Si y en los vértices se encuentran los O. Estos tetraedros pueden estar aislados o agrupados. La tercera parte de los elementos conocidos forman parte de los silicatos aunque en proporciones diversas. El 95% de los materiales de la corteza terrestre son silicatos, feldespatos (60%), cuarzo (12%) y el resto son piroxenos, an@boles y arcillas. Los elementos más abundantes de la corteza terrestre son O (47%), Si (28%), Al (8%). Son compuesto químicamente complejos. Hasta el descubrimiento de los rayos X se creía que eran las sales de las hipotéJcos ácidos silícicos. Actualmente se clasiﬁcan por su estructura. Los enlaces Si-O son tan fuertes que adoptan la forma de tetraedros que pueden estar aislados o unidos mediante caJones de gran radio iónico y número de coordinación igual o mayor que 8 como el Ba, K, Na, Ca, Fe, Mg y Al. A veces el átomo de silicio se susJtuye por aluminio dando una valencia negaJva sobrante que se combina con alguno de los caJones. Esto se conoce con el nombre de diadoquia. Se dividen en 6 subclases atendiendo a la estructura que adoptan los tetraedros de SiO44-:

Neosilicatos

“Nesos” signiﬁca isla. El silicio y el oxígeno se encuentran en forma de tetraedros aislados. La composición resultante es SiO44-y se unen entre sí por medio de caJones. No presenta diadoquia. No Jene caJones alcalinos. Presenta cristales equidimensionales, redondos y de gran dureza.

Olivino: serie isomorfa de dos minerales Forsterita (SiO4Mg2) y Fayalita (SiO4Fe2). Es incompaJble con el cuarzo. Cuando reaccionan dan prioxenos. Forma parte de rocas básicas (basaltos) y ultrabásicas (peridoJtas, serpenJnas y dunitas). Se empleaen joyería y en la fabricación de ladrillos refractarios.
Andalucita, Sillimanita y Oistena. Serie polimorfa (SiO5Al2) minerales que se forman a grandes presiones y temperaturas. Forman parte de rocas metamórﬁcas (pizarra, esquisto, gneis).
Zircón (SiO4Zr) en pegmaJtas. Se uJliza en joyería por su alto índice de refracción (circonita)
Topacio SiO4Al2(OHF) de color azul, amarillo o transparente, en pegmatitas. Se uJliza en joyería
Granate SiO4(Fe,Ca, Mg,Mn)mineral ferromagnesiano, duro y compacto en rocas metamórﬁcas (Micacitas con granate). Se usa Son dos cadenas de tetraedros unidos que comparten un átomo de O (“Soros” signiﬁca grupo). Formanun radical Si2O76- con seis valencias sin saturar. Los caJones posiJvos más frecuentes son el Zn,Fe,Ca y Al. Son pocos en este grupo
Hemimorﬁta o Calamira (Si2O2Zn4(OH)2H2O).Silicato de cinc que se usa en la fabricación de pinturas.
Epidota (Si2O7(Al, Fe, Ca) mineral de color verde. En rocas metamórﬁcas.

Ciclosilicatos

Por estructuras cerradas en formas de anillos. Compuesto por tetraedros (SiO44-) en números de 3, 4 ó 6 tetraedros, con 6, 8 ó 12 valencias nagaJvas por saturación

Benitoita Si3O9(Ti, Ba) mineral que conJene Jtanio y bario. Mena de Jtanio. Mineral bastante escaso.
Axinita Si4O12(Mn, Fe, Ca y B) mineral complejo y escaso formado por anillos de cuatro tetraedros
Berilo, Cordierita y Turmalina

Inosilicatos

Tetraedros enlazados entre sí en cadenas (“ino” signiﬁca hilo)

Piroxenos
An@boles

Filosilicatos

Estructura formada por tetraedros enlazados formando capas pseudo hexagonales, comparJendo 3 de los 4 O. (Si2O52-) Estructura en láminas como las cadenas dobles de los an@boles pero prolongadas en dos dimensiones. Presentan una buena exfoliación. Minerales de la arcilla

Estables a cualquier temperatura, la mayoría se forman a temperatura ambiente en los procesos de alteración de rocas y sedimentación
El término arcilla se aplica a materiales terrosos, de grano ﬁno, se torna plásJco con agua. Formados por aluminosilicatos hidratados de Fe, Mg, Ca, Na y K. tamaño del grano tan ﬁno que a veces dan soluciones coloidales (<0,002mm). Grupo del Caolín
Grupo Montmorillonita (Bentonitas)
Grupo de la Vermiculita
Grupo de las Micas

Tectosilicatos

Redes tridimensionales de tetraedros de sílice (“tecto” signiﬁca armazón). Cada tetraedro comparte 4 átomos de O con los tetraedros inmediatos en los que la relación Si-Al en 1-2. Presentan esta estructura las diferentes variedades de sílice (cuarzo, tridimita y cristobalita) muy estables. Frecuente la diadoquia. En estos casos se forman los feldespatos. Cuando hay un déﬁcit de sílice se originan los minerales de estructura próxima a la de los feldespatos, los feldespatoides

Grupo de la sílice (SiO2)
Grupo de los feldespatos
Grupo de los feldespatoides