Silicate

Unter den Mineralen nehmen die Silikate eine dominierende Rolle ein:

mit über 80% beteiligen sie sich am Aufbau der Erdkruste.

Allen Silkaten ist ein gemeinsames Bauprinzip eigen, deshalb lassen sie sich einfach in eine systematische Ordnung bringen.

Grundbaustein aller Silikate sind [SiO₄]-Tetraeder.

Ein Siliziumatom ist dabei von vier Sauerstoffatomen umgeben.

Die Sauerstoffatome berühren sich wegen ihrer Größe, in der Mitte bleibt Platz für das relativ kleine Siliziumatom (der freie Raum heisst Tetraederlücke).

Eine weitere Eigenschaft der Silikate besteht in der Eigenschaft der Sauerstoffatome gleichzeitig an verschiedenen

[SiO₄]-Komplexen teilzuhaben.

Daraus ergeben sich neben isolierten

[SiO₄]-Tetraedern

weitere, zusammengesetzte Bauelemente:

Doppeltetraeder, Ring-, Ketten-, Doppelketten-, Schicht- und Gerüststrukturen.

hier gehoert eigentlich eine Abbildung rein, oehm

Weiterhin kann Silizium durch das chemisch ähnliche Aluminium ersetzt (substituiert) werden.

Solche Silikate nennt man Alumosilikate.

Wird das vierwertige Silizium (Si⁴⁺) durch dreiwertiges Aluminium (Al³⁺) substituiert muß Ladungsausgleich durch Einbau weiterer Kationen (positiv geladene Ionen) erfolgen.

Das Al:Si-Verhältnis kann den Wert 1 nicht überschreiten.

Aluminate kommen in der Natur nicht vor.

Nesosilikate - Inselsilikate

Isolierte [SiO₄]-Tetraeder.

z.B.:

Olivin:

(Mg,Fe)₂[SiO₄]

oder

Zirkon:

Zr[SiO₄].

Sorosilikate - Gruppensilikate

Je zwei

[SiO₄]-Komplexe

sind über ein Sauerstoffatom zu Doppeltetraedern verbunden, wobei dieser sogennante Brückensauerstoff jedem

[SiO₄]-Tetraeder zur Hälfte angehört.

Si:O=2:7. Diese Struktur kommt weniger häufig vor.

z.B.:

Gehlinit:

Ca₂Al[(Si,Al)₂O₇].

Cyclosilikate - Ringsilikate

Voneinander isolierte Dreier-, Vierer- und Sechserringe. Die Formel der Ringstrukturen sind:

[Si₃O₉]^6-,

[Si₄O₁₂]^8- und

[Si₆O₁₈]^12-.

z.B.:

Beryll:

Al₂Be₃[Si₆O₁₈]

oder

Cordierit:

(Mg,Fe)₂[Al₄Si₅O₁₈]*nH₂O.

Inosilikate - Einfach- und Doppelkettensilikate

Zu den Inosilikaten gehören zwei wichtige Gruppen von gesteinsbildenden Mineralen: Pyroxene und Amphibole.

Pyroxene bilden