Minerales formados principalmente por Si y O, teniendo SiO4 como unidad fundamental

Grupo de silicatos

Minerales formados principalmente por Si y O, teniendo SiO4 como unidad fundamental

El Si está rodeado por  O que se localizan en los vértices de un tetraedro regular

SiO4 se encuentra combinado con elementos metálicos como Al, Fe, Mg, Ca, Mn, Na, K, Ti, etc.

Estos son los 8 elementos más abundantes en la Corteza Terrestre

De cada 100 átomos

• O: 62.5 átomos
• Si: 21.25 átomos
• Al: 6.5 átomos
• Fe + Mg + Ca + Na + K: 2–3 átomos
•  Ti + resto de elementos:0.5 átomos

Constituyen ~ 92 % de la Corteza Terrestre

Silicatos no ferromagnesianos

(K, Na, Ca, Al)

Nonsilicatos: Oxidos

Carbonatos

Sulfuros/sulfatos

Elementos nativos

Silicatos ferromagnesianos

 (Fe, Mg)

• Los silicatos se clasifican con base en la forma en que se combinan los átomos de Si y O.
•  Cada O-2 se puede unir a otro Si+4 y entrar en otra agrupación tetraédrica en la que los grupos tetraédricos estarán unidos por los oxígenos compartidos (puentes de oxígeno) → polimerización.

Se clasifican en 6 subclases en función de los posibles arreglos de los tetraedros [SiO4]4-

1.   Nesosilicatos (Tetraedros aislados)
2.   Sorosilicatos (Tetraedros dobles)
3.   Ciclosilicatos (Tetraedros en anillos)
4.   Inosilicatos (Tetraedros en cadenas)
5.   Filosilicatos (Tetraedros en láminas)
6.   Tectosilicatos (armazón tridimensional)

CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL

Combinaciones de los tetraedros de SiO4

Orto o Nesosilicatos

Nesos: isla

Orthos: normal

Olivino

(Mg,Fe)2SiO4

Sorosilicatos

Soros: montón

(Si2O7)-6

Hemimorfita

Zn4Si2O7(OH).H2O

Ciclosilicatos

(Si6O18)-12

Kyklos: círculo

Berilo

Be3Al2Si6O18

Inosilicatos (Cadena Simple)

Inos: hilo

(SiO3)-2

Piroxeno (Enstatita)

MgSiO3

Inosilicatos (Cadena Doble)

(Si4O11)-6

Anfíbol (Antofilita)

Mg7Si8O22(OH)2

Filosilicatos

Phyllon: hoja

(Si2O5)-2

Micas (Biotita)

K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2

Tectosilicatos

Tecton: constructor

(SiO2)0

Cristobalita

SiO2

Red tridimensional

Caracteristicas de silicatos

Características físicas:

•  Brillo no metálico
•  Raya blanca
•  Dureza elevada

• A manera general, el índice de refracción y el peso específico son relativamente bajos.
•  La dureza es muy variable (1-8) y está relacionada con aspectos estructurales y composicionales. Los más blandos corresponden con estructuras de filosilicatos y los más duros son los neso-, soro- y ciclosilicatos. Los ino- y tectosilicatos presentan valores intermedios.
• La exfoliación se relaciona directamente con presencia de láminas o cadenas, ya se en la retícula definida por los tetraedros de sílice, o por los poliedros de coordinación de otros cationes presentes en la estructura.

Usos principales

• Interés industrial:

1.  Cerámica y vidrio (arcillas, cuarzo, nefelina, feldespatos, talco)
2.  Refractarios (asbestos, aluminosilicatos)
3.  Abrasivos (cuarzo, granates, wollastonita)  
4.  Absorbentes y filtrantes (zeolitas, arcillas)
5.  Electrónica (micas, cuarzo, turmalina)

• Gemología: topacio, turmalina, berilo, granates, olivino, zircón, etc.
•  Fuente de metales: Be, Ni, Li, etc.
•  Tecnologías actuales : Si, Ge, etc.

Nesosilicatos

No comparten ningún oxígeno entre tetraedros SiO4. La unión entre tetraedros se establece mediante enlaces iónicos 
a través de diferentes cationes (Fe, Mg, Ca...). Son estructuras muy densas. Lo que hace que los minerales de este grupo tengan una dureza y peso específico relativamente elevados.

Grupo de nesosilicatos

Olivino, granates, con AL, zircon, esfena, topacio, estaurolita

Grupo de Olivino

• Dunitas: rocas formadas principalmente por olivino.
•  Peridotitas: rocas formadas por olivino–piroxeno.
•  Los miembros de la forsterita–fayalita son altamente refractarios. Sus temperaturas de fusión son: 1890ºC y 1205ºC, respectivamente.

Cristalización a partir de magmas básicos y ultrabásicos

En rocas metamórficas, ricas en Mg (dolomías silíceas)

Grupo granate

Forman una solución sólida multicomponente

[pic 1]   [pic 2]

• Piropo (Mg, Al) – rocas ultramáficas
• Almandino  (Fe, Al) – esquistos micáceos y gneiss
• Espessartina (Mn, Al) – rocas igneas felsicas : pegmatitas, granitos y riolitas.
• Grosularia (Ca, Al) and Andradita (Ca, Fe) –  rocas carbonatadas  que han sufrido metamorfismo.

GRUPO DE  NESOSILICATOS CON Al

El Al2SiO5 presenta 3 polimorfos: andalucita, silimanita y cianita o distena.

Grupo del Zircon

Gema (cuando es transparente)

 Es una mena de óxido de circonio que es una de las sustancias  más refractarias que se conocen (reactores).

Grupo de la esfena

También se le denomina TITANITA, por su contenido en titanio.

Principal fuente de oxido de titanio ( Industria de las pinturas y como gema)

Sorosilicatos

Su estructura cristalina está formada por dos tetraedros que comparten uno de los oxígenos de un vértice.

Se conocen cinco especies, pero las más importantes son el grupo de la epidota y el grupo de la idocrasa (Vesubianita).

Grupos:

Hemimorfita Zn4 (Si2O7) (OH)2 H2O

• Grupo de la epidota (Ca, Fe3+ Al2 (SiO4) Si2O7 (O,OH)

• Pumpellyta Ca2 Al2 (Al,Fe,Mg)[Si2 (O,OH)7] [SiO4]

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