Приро́дные силика́ты (от лат. silex, род. падеж silicis – кремень), наиболее многочисленный класс породообразующих минералов (свыше 1000 минеральных видов), содержащих в структуре кремнекислородные радикалы, основной структурной единицей которых является кремнекислородный тетраэдр [SiO4 ]4– . Наличие в структуре природных силикатов дополнительных тетраэдрических радикалов позволяет выделять группы природных алюмосиликатов, боро-, берилло-, титано-, ферри-, цирконосиликатов и др.
Структурные типы природных силикатов
По характеру связи между тетраэдрическими (прежде всего кремнекислородными) группами природных силикатов разделяются несколько структурных типов (подклассов).
Островные – ортосиликаты с изолированными тетраэдрами [SiO4 ]4– (оливин, гранаты, циркон, топаз и др.); диортосиликаты со сдвоенными, соединёнными вершинами тетраэдрами [Si2 O7 ]6– (гемиморфит, бертрандит, ильваит и др.), ортодиортосиликаты, содержащие в структуре как [SiO4 ]4– , так и [Si2 O7 ]6– (везувиан, эпидот и др.).
Кристаллы гроссуляра разной окраски (Мексика).
Кольцевые – с тетраэдрами [SiO4 ]4–, соединёнными общими ионами кислорода в кольца, простые или двойные («двухэтажные»), состоящие из трёх, четырёх, шести и более кремнекислородных тетраэдров (берилл, кордиерит, турмалины, эвдиалит, аксинит и др.).
Цепочечные – с тетраэдрами [SiO4 ]4– , соединёнными общими ионами кислорода в непрерывные бесконечные цепочки (пироксены, волластонит, родонит, чароит и др.).
Ленточные – с цепочками из тетраэдров [SiO4 ]4– , соединёнными общими ионами кислорода в непрерывные бесконечные ленты (амфиболы).
Слоистые – с тетраэдрами [SiO4 ]4– , соединёнными общими ионами кислорода в непрерывные в двух направлениях слои (слюды, хлориты, тальк, многие глинистые минералы и др.).
Биотит.
Каркасные – с тетраэдрами [SiO4 ]4– , соединёнными общими ионами кислорода в трёхмерный бесконечный каркас (полевые шпаты, цеолиты, фельдшпатоиды и др.).
Катионы, входящие в состав природных силикатов, разделяются на 2 группы: малые катионы – Mg2+ , Al3+ , Fe2+ , Mn2+ , частично Ca2+ и др., имеющие обычно октаэдрическую координацию, и крупные – К+ , Na+ , Ca2+ , Ba2+ , Sr2+ , РЗЭ и др., образующие, соответственно, более крупные координационные полиэдры. Характерен изоморфизм, проявляющийся особенно часто среди катионов, широко представлены изоморфные серии, в том числе и непрерывные (форстерит – фаялит, альбит – анортит и др.). В кристаллическую структуру часто входят добавочные анионы (O2– , F– , OH– и др.), молекулы воды H2 O, иногда дополнительные радикалы (SO42– , CO32– и др.).
Распространение. Происхождение
Природные силикаты – важнейшая составляющая часть земной коры и мантии Земли, других планет земной группы, слабо дифференцированного первичного вещества Солнечной системы (хондритов и др.). По происхождению природные силикаты полигенны, возникают в природе в различных эндогенных и гипергенных процессах, в разных средах, при широком диапазоне физических условий. Являются важнейшими породообразующими минералами почти всех магматических пород, большинства метаморфических и метасоматических пород, многих осадочных пород.
Практическое значение
Природные силикаты и сложенные ими горные породы являются неметаллическими полезными ископаемыми, в том числе природными строительными и отделочными материалами (магматические породы, представляющие собой агрегат природных силикатов; например, граниты, габбро, лабрадорит и др.), керамическим сырьём (полевые шпаты и др.), огнеупорным сырьём (андалузит, кианит и др.); отдельные природные силикаты служат рудами бериллия, лития, никеля, циркония, цезия, цинка и РЗЭ. Некоторые виды и разновидности природных силикатов ценны как ювелирные (например, топаз, циркон, изумруд, хризолит, турмалины, гранаты) и ювелирно-поделочные (родонит, чароит, нефрит, жадеит, лазурит и др.) камни.
Литература
Миловский А. В. Минералогия : учебник для вузов / А. В. Миловский, О. В. Кононов. – Москва : Издательство Московского университета, 1982.
Годовиков А. А. Минералогия. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Недра, 1983.
Берри Л. Г. Минералогия : теоретические основы, описание минералов, диагностические таблицы / Л. Берри, Б. Мейсон, Р. Дитрих ; пер. с англ. В. Б. Александрова, Н. Ф. Пчелинцевой. – Москва : Мир, 1987.
Булах А. Г. Общая минералогия : учебник для студентов вузов / А. Г. Булах, В. Г. Кривовичев, А. А. Золотарёв. – 4-е изд., перераб. и доп. – Москва : Академия, 2008. – (Высшее профессиональное образование. Естественные науки).
Бетехтин А. Г. Курс минералогии : учебное пособие. – 4-е изд., испр. и доп. – Москва : Книжный дом Университет, 2018.