ケイ酸塩について詳しく解説

導入

ケイ酸塩はシリカ (SiO) に由来する塩です。化学では、それらは化合物です。鉱物学では、ケイ酸塩は重要な鉱物群を指します。

ケイ酸塩は地球の地殻の 97% を占めています。多くの種類があります:

• 鉄マグネシアケイ酸塩：緑泥石、蛇紋石、角閃石、輝石、ペリドットまたはカンラン石、ガーネット。
• アルミノケイ酸塩。アルミニウムはシリコンの代わりに使用できます。シリカ、ゼオライト、雲母が豊富な長石。
• アルミナケイ酸塩：トルマリン、ガーネット。

ケイ酸塩の分類

ケイ酸塩は、基本的にケイ素と酸素の四面体にアルミニウム、マグネシウム、鉄、カルシウム、カリウム、ナトリウムなどの元素が添加された骨格を形成する鉱物です。それらはいくつかの基準に従って分類できますが、鉱物学で最もよく使用される 2 つの分類は、四面体の順序に基づいています。

1. トポケミカル分類(Machatski-Bragg 分類) は、シリコンとアルミニウムが同型置換を引き起こす可能性がある四面体の配列に基づいています。アルミニウムのみが存在する四面体はヘテロ四面体とみなされます。
2. トポロジカル分類(ゾルタイ分類) は、任意のカチオンを中心とする四面体の順序に基づいています。

これら 2 つの基準によって定義されるサブカテゴリは同じであり、ほとんどの場合、最終結果も同じになります。ただし、ケイ素とアルミニウム以外の陰イオンを中心とする四面体を構造に含むアルミノケイ酸塩の場合、2 つの分類は分岐します。

アルミノケイ酸塩の主なグループ (およびその最も代表的な鉱物) は次のとおりです。

• テクトケイ酸塩: 四面体はすべて共通の頂点を持っています。例: 石英、トリディマイト、クリストバライト、長石、長石石、ゼオライト、スキャポライト。
• フィロケイ酸塩: 四面体は 4 つの頂点のうち 3 つを共有し、2 次元のシートを形成します。例: 緑泥石、雲母、タルク、葉緑石、蛇紋石、カオリナイト。
• イノケイ酸塩: 四面体が鎖またはリボン状に結合しています。例: 輝石、角閃石、輝石、角閃石。
• シクロシリケート: 構造は 3、4、または 6 個の四面体の孤立した環で構成されます。例: トルマリン、ベリル、コーディエライト、ジオプターゼ。
• ソロシリケート: 2 つの四面体が頂点を共有し、[SiO] ^6-グループを形成します。例: エピドート、メリライト、トートベイタイト、異極鉱(カラミン);
• ネソケイ酸塩 (またはオルトケイ酸塩): 四面体には共通の頂点がなく、他の多面体とのみ共通の頂点があります。陰イオンはすべて四面体に属します。例:ジルコン、カンラン石、ガーネット。
  • ネソサブシリケート: ネソシリケートと同様に、四面体には共通の頂点がありませんが、ここでは構造に四面体に属さない陰イオンも含まれています。例:カイヤナイト、アンダルサイ​​ト、シリマナイト、スタウロライト、トパーズ、チタナイト (スフェーン)。

Machatski-Bragg トポケミカル分類と Zoltai トポロジカル分類の主な違いを次の表に示します。