Силікати природні

Силіка́ти приро́дні — клас мінералів, солей кремнієвої, ізо- та гетерополікремнієвих кислот; сполуки діоксиду кремнію з оксидами інших хімічних елементів.

На частку силікатів природних припадає до 80–85 % маси земної кори й мантії Землі та близько 90 % маси гірських порід Місяця; силікати складають близько 25 % відомих мінеральних видів.

Характеристика

Відомо понад 700 природних силікатів включно з найважливішими породотвірними мінералами (польові шпати, піроксени, амфіболи, слюди та інші).

Основним елементом структури природних силікатів є тетраедр [SiO₄]^4-, а також аніони О^2-, ОН^-, [CO₃]^2-, [SO₄]²-, Cl^- та ін. Роль катіонів відіграють переважно елементи 2-го, 3-го і 4-го періодів Періодичної таблиці, серед яких Натрій (Na), Магній (Mg), Алюміній (AI), Ферум (Fe), Калій (К), Кальцій (Са), Манган (Mn) найбільш поширені в земній корі і складають разом з Оксигеном (O) і Силіцієм (Si) до 99 % її об'єму. До відносно поширених елементів належать також Титан (Ti), Цинк (Zn), рідкісноземельні елементи (TR). Менш поширені силікати ванадію, нікелю, ніобію, торію, урану, стронцію, цезію, барію. Природні силікати, в яких катіонами є халькофільні елементи: Купрум (Cu), Цинк (Zn), Станум (Sn), Плюмбум (Pb), Арсен (As), Стибій (Sb) і Бісмут (Bi) — нечисленні. Більшість природних силікатів — кристалогідрати каркасної і шаруватої структури; мають низьку симетрію; за хімічним складом основні, значно рідше — кислі і кисло-основні.

Найважливіша кристало-структурна характеристика природних силікатів — будова їхніх аніонів, за якою виокремлюють силікати з острівними, ланцюжковими, стрічковими, сітчастими і каркасними радикалами. У 45 % із них сингонія моноклінна, 20 % — ромбічна, 9 % — триклінна, 7 % —тетрагональна, 10 % — тригональна і гексагональна, 9 % — кубічна. Переважно безбарвні або білі; силікати заліза, марганцю, нікелю, титану, цирконію, ванадію, рідкоземельних елементів та ін. часто забарвлені в різні кольори. Блиск скляний до алмазного. У тонких шліфах прозорі. Густина — 2–3 г/см³. Твердість за шкалою твердості мінералів Мооса — від 4–5 до 6–8.

Різновиди

За хімічним складом і структурою виокремлюють різновиди силікатів природних:

силікат-апатит рідкісноземельний або церіїстий (бритоліт);
силікат-віїкіт — різновид віїкіту (мінералу групи пірохлору, що містить 2–16 % SiO2);
силікат волокнистий (силіманіт);
силікати каркасні або в’язані — ті, основу структури яких складає тримірний каркас із формулою [Al_mSi_n-mO_2n]_m, де m найчастіше дорівнює 0, 1 або 2, n—1 або 4;
силікати кільцеві — основу структури яких складають кільця кремнієкисневих тетраедрів зі спільними вершинами;
силікати ланцюжкові — мета- і диметасилікати, основу структури яких складають кремнієкисневі ланцюжки — сполучення кремнієкисневих тетраедрів, де два йони кисню насичені повністю, два — наполовину;
силікати острівні — основу структури яких складають ізольовані тетраедри і групи тетраедрів SiO₄ з радикалами [SiO₄] ^4- i [Si₂O₇]^6-;
силікати цементні — амфіболи, що містять групу Са(ОН)₂;
силікати шаруваті — основу структури яких складають безперервні шари тетраедрів SiO₄ з радикалами [Si₂O₅]₂- i [(Si,Al)₄O₁₀]^4-;
силікат сульфат-апатитовий — вілкеїт, різновид апатиту з родовища Крестмор, США (містить 12,28 % SO₃ i 9,62 % SiO₂ з наявністю йонів Феруму);
силікат торіїстий (торит);
силікат цезіїстий (полуцит);
силікат церіїстий (церит);
силікат Чермака — гіпотетичний член ізоморфного ряду глиноземних піроксенів Mg[Al₂SiO₆], який, за Г. Чермаком, входить до складу авгітів.

Значення

Використовують природні силікати як будівельний матеріал, у виробництві вогнетривів, скляній промисловості тощо.

Література

Лазаренко Є. К., Винар О. М. // Мінералогічний словник. Київ : Наукова думка, 1975. 774 с.
Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. Донецьк : Донбас, 2007. Т. 2. 670 с.