Sistemática de minerales

2. Silicatos

Silicatos

Enlace Si-O

• Geometría: tetraedros

• Estabilidad máxima

• Posibilidad polimerización

[SiO4]-4

Grupos de SilicatosNesosilicatos

[Si2O7]-6

Grupos de SilicatosSorosilicatos

[Si6O18]-12

Grupos de SilicatosCiclosilicatos

Grupos de SilicatosInosilicatos Piroxenos

[Si2O6]-4

Grupos de SilicatosInosilicatos Anfíboles

[Si4O11]-6

Grupos de SilicatosFilosilicatos

[Si2O5]-2

Grupos de SilicatosTectosilicatos

[SiO2]0

Grupo Estructura Fórmula Cargas/Si Estabilidad

Tª formac

Nesosilicatos 4

Sorosilicatos 3

Ciclosilicatos 2

Inosilicatos piroxenos

2

Inosilicatos anfíboles

1.5

Filosilicatos 1

Tectosilicatos 0

[SiO4]-4

[Si2O7]-6

[Si6O18]-12

[Si2O6]-4

[Si4O11]-6

[Si2O5]-2

[SiO2]0

-

+

+

-

• En los nesosilicatos los tetraedros SiO4 están unidos entre sí sólo con enlaces iónicos con cationes intersticiales, dependiendo las estructuras del tamaño y la carga de estos cationes.

• El empaquetamiento atómico de las estructuras de nesosilicatos es generalmente denso, dando los minerales de este grupo valores altos de peso específico y dureza.

Nesosilicatos

MineralFórmula

DurezaDensida

dOrigen Importancia

Nesosilicatos

Olivino6.5-7

3.27-4.37

Aparece en rocas ígneas pobres en

sílice, como gabro, peridotita y

basalto.

Como se forman a alta temperatura y en

ausencia de agua, son muy sensibles a la

meteorización.(Mg,Fe)2 SiO4

Circón7.5 4.68

Es un mineral corriente en toda

clase de rocas ígneas como

mineral accesorio.

Se emplea como gema, cuando es transparente, y como fuente de

circonio metálico.

ZrSiO4

Olivino Dunita(roca rica en olivino)

EstructurasFilosilicatos

Olivino

Ciclosilicatos

• La base de la estructura de los ciclosilicatos son anillos de tetraedros SiO₄ enlazados al compartir cada uno 2 vértices con otros 2 tetraedros adyacentes. Hay tres tipos de configuraciones posibles del ciclo, según sea éste de 3,4, o 6 unidades. Los minerales de interés en este grupo están basados en ciclos de 6 tetraedros.

MineralFórmula

DurezaDensida

dOrigen Importancia

Ciclosilicatos

Berilo7.5-8 2.65-2.8

Las gemas de mayor calidad se

encuentran en rocas

metamórficas.

Se emplea como gema, siendo la

esmeralda la más cotizada.

Be3Al2(Si6O18)

Inosilicatos piroxenos

• Los tetraedros pueden estar enlazados formando cadenas al compartir los tetraedros 2 oxígenos con tetraedros vecinos. Estas cadenas sencillas pueden unirse lateralmente a través de algunos tetraedros que compartan 3 de sus oxígenos, formándose cadenas dobles. En los inosilicatos hay 2 grupos de minerales: los piroxenos (cadena única) y los anfíboles (cadena doble).

MineralFórmula

DurezaDensida

dOrigen Importancia

Inosilicatos piroxenos

Augita5-6

3.2-3.4

Aparece en rocas ígneas básicas

como basaltos y gabros.(Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)

2O6

Inosilicatos anfíboles

• Los tetraedros pueden estar enlazados formando cadenas al compartir los tetraedros 2 oxígenos con tetraedros vecinos. Estas cadenas sencillas pueden unirse lateralmente a través de algunos tetraedros que compartan 3 de sus oxígenos, formándose cadenas dobles.

• Los anfíboles tienen grupos (OH) en los huecos hexagonales de la doble cadena, y sus cristales tienden a ser alargados y aciculares; mientras que los piroxenos carecen de grupos (OH). tienen mayor peso específico y forman cristales prismáticos gruesos. Los piroxenos cristalizan a temperaturas más altas que los anfíboles, y se han formado antes en el magma en enfriamiento y en rocas metamórficas de alta temperatura.

MineralFórmula

DurezaDensida

dOrigen Importancia

Inosilicatos anfíboles

Hornblenda5.5-6

3.1-3.3

Bastante corriente en rocas ígneas y

metamórficas.(Ca,Na)2(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)2Si6O22(OH)2

Filosilicatos

• Todos los numerosos miembros de esta subclase tienen aspecto hojoso (phyllon =hoja) y una dirección de exfoliación dominante.

• Son blandos, de bajo peso específico. Estas propiedades se derivan de su estructura, basada en hojas de tetraedros SiO₄. La fórmula estructural de las láminas es [Si₂O₅(OH)]-3 .

• Los cationes externos a la hoja y que neutralizan su carga se sitúan en una hoja de octaedros. Los cationes de esta capa octaédrica pueden ser divalentes o trivalentes. Si son divalentes, todos los octaedros tienen un catión en el centro y la estructura se llama trioctaédrica , si son trivalentes, en cambio, una de cada tres posiciones está vacante y la estructura se llama dioctaédrica.

MineralFórmula

DurezaDensida

dOrigen Importancia

Filosilicatos

Caolinita2 2.6

Procede de la meteorización de los

silicatos de aluminio, en particular de los

feldespatos

Se emplea en la fabricación de materiales de

construcción, objetos cerámicos, papel.

Al2(Si2O5)(OH)4

Moscovita2-2.5

2.76-2.88

Mineral muy común, especialmente en

granitos.

Se emplea como aislante eléctrico, y

como material transparente.

KAl2(AlSi3O10)(OH)2

Biotita2.5-3

2.8-3.2

La biotita es un mineral ampliamente distribuido, formando parte de rocas

plutónicas y volcánicas. En las rocas metamórficas se

presenta en un amplio rango de presiones y temperaturas.K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)

2

EstructurasFilosilicatos

Mica

Tectosilicatos

• Casi las tres cuartas partes de la corteza terrestre están constituídas por minerales formados por estructuras tridimensionales de tetraedros de silicio, de tectosilicatos. En ellos, todos los oxígenos de cada tetraedro están compartidos con tetraedros vecinos.

• El armazón básico es el cuarzo SiO₂, fórmula de la que se derivan los demás tectosilicatos por sustituciones isomorfas, en distintas proporciones, de Al por Si, y con excesos de carga negativa compensados por distintos cationes.

• En los suelos, forman parte de las fracciones más gruesas, arena y limo.Los feldespatos (plagioclasas y potásicos) son los minerales más abundantes de la corteza terrestre, y forman parte mayoritaria de las rocas ígneas y metamórficas.

MineralFórmula

DurezaDensida

dOrigen Importancia

Tectosilicatos

Cuarzo7 2.65

Aparece en rocas ígneas y metamórficas. También rocas

sedimentarias en forma de arena y de

precipitados de sílice.

Existe una gran cantidad de variedades cristalinas del

cuarzo, como cristal de roca, amatista, calcedonia, ágata, sílex, jaspe... En los suelos

puede aparecer incluso en la fracción arcilla.

Se usa como material de adorno, en óptica y en

aplicaciones de sus SiO2

Ortoclasa6 2.56

Constituyente principal de rocas ígneas como

granito y sienita.

Se usa en la fabricación de

porcelana, con caolín y cuarzo.

KAlSi3O8

Plagioclasa6 2.68

Los feldespatos plagioclasas son la serie de composición

intermedia entre albita y anortita. Son el grupo más abundante de minerales en

la naturaleza. Se encuentran en rocas ígneas y

metamórficas.(Na,Ca)Al(Al,Si)

Si2O8

EstructurasTectosilicatos

Cuarzo

Cuarzo

Feldespatos

Series de Bowen