מינרלים סיליקטיים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

מינרלים סיליקטיים – קבוצת מינרלים המבוססת על סיליקטים (תרכובת של אניון שבמרכזו אטום צורן אחד או יותר המוקף בליגנדים של אטומי חמצן שמטענם החשמלי שלילי). המינרלים הסיליקטיים הם הקבוצה החשובה ביותר בין המינרלים יוצרי הסלעים, כ-95% מקרום כדור הארץ בנוי ממינרלים סיליקטיים.

המבנה הבסיסי של המינרלים הוא של טטרהדרון (ארבעון – פירמידה בעלת 4 מישורים שווי צלעות). הצורן מצוי במרכז הטטרהדרון והחמצנים מהווים את ארבעת הקדקודים. סוג הקשרים בין הטטרהדרונים משתנה בין סוגי המינרלים. הטטרהדרונים יכולים להיות מנותקים זה ממזה, מחוברים בזוגות או מקובצים למבנים הכוללים טבעות משולשות או משושות, שרשרות, שרשרות כפולות, לוחות, ומבנים תלת־ממדיים.

במינרלוגיה מסווגים את המינרלים הסיליקטיים בהתאם למבנים אלו לקבוצות הבאות.

נזוסיליקטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אבני חן מפרידוט, סוג של פורסטריט

נזוסיליקטים (מכונים גם אורתוסיליקטים) - (נזו ביוונית אי) – סיליקטים במבנה איים, ארבעון בודד - -4[SiO4]‏. היחס בין צורן לחמצן הוא 4:1. זוהי הקבוצה בעלת המבנה הפשוט ביותר שבה הארבעונים אינם קשורים ביניהם (ומכאן הכינוי סיליקטים במבנה איים). הקשרים במבנה זה חזקים, ולסיליקטים אלו מבנה צפוף ולפיכך משקל סגולי, קשיות ומקדם שבירה גבוהים יותר מסיליקטים מקבילים בקבוצות האחרות. זו הסיבה שבקבוצה זו יש יותר אבני חן מאשר בכל קבוצת סיליקטים אחרת. להלן רשימה של המינרלים החשובים ביותר בקבוצה:

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

סורוסיליקטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

טנזניט, סוג של זואיסיט, אחד מחברי קבוצת האפידוט, הוא אחד מאבני החן היקרות ביותר, ומצוי אך ורק בטנזניה

סורוסיליקטים (סורו ביוונית ערימה) - טטרהדרונים כפולים - -6[Si2O7]‏. היחס בין צורן לחמצן הוא 2:7.

במינרלים אלו שני ארבעונים של SiO4 מקושרים באמצעות אטום חמצן ויוצרים ארבעון כפול, אניון שנוסחתו Si2o7 שערכיותו 6-, וצורתו דמוית שעון חול. יש מעט מינרלים בקבוצה זו וכלולים בה גם מינרלים שיש בהם גם ארבעונים רגילים של SiO4 בנוסף לארבעונים הכפולים. המינרלים המורכבים של קבוצת האפידוט למשל, מכילים שרשרות של תחמוצות אלומיניום המקושרות ביניהן הן על ידי ארבעונים והן על ידי ארבעונים כפולים. רוב המינרלים בקבוצה זו, למעט האפידוט המופיע בסלעים מותמרים, נדירים.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ציקלוסיליקטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

טורמלין דו צבעי

ציקלוסיליקטים (ציקלו ביוונית טבעת) - סיליקטים במבנה טבעת. הארבעונים של הסיליקט מחוברים ביניהם בשרשרת, כדוגמת מחלקת המינרלים האינוסיליקטיים (ראו בהמשך). אבל בניגוד לאינוסיליקטיים, שתי קצות השרשרת מחוברים ויוצרים טבעת, כאשר הנוסחה הכללית היא SixO3x)-2x), כלומר היחס בין צורן לחמצן הוא 3:1. בטבע נמצאו מינרלים שבהם הטבעת בצורת משולש (שלושה ארבעונים - Si3O9)-6)), בצורת ריבוע ( ארבעה ארבעונים - Si4O12)-8), בצורת משושה (שישה ארבעונים - Si6O18)-12)), ואפילו בצורת מתומן ומבנים מורכבים יותר. הסימטריה של המינרלים נקבעת על פי כמות הארבעונים בטבעת, אבל היא אינה מתורגמת תמיד ישירות. לבניטואיט צורת משולש, אבל הוא שייך דווקא למערכת הגבישית ההקסגונלית. הטבעת בבריל בנויה משישה ארבעונים והוא אכן שייך למערכת הגבישית ההקסגונלית, אבל בטורמלין, שגם בו יש שישה ארבעונים בטבעת, מסודרים הארבעונים כך שבכל זוג משתנה כיוון הארבעון והטורמלין שייך דווקא למערכת הגבישית הטריגונלית. האקסיניט בנוי מטבעת שבה ארבעה ארבעונים, אלא שהמבנה המורכב הכולל אניונים של בוראט (BO3) והידרוקסיל יוצר מבנה החסר סימטריה כמעט לחלוטין.

מבנה זה הוא נדיר יחסית ולכן מחלקה זו מכיל מספר מועט יחסית של מינרלים, אבל המבנה ההדוק יוצר מינרלים בעלי קשיות ניכרת ולכן יש במחלקה זו לא מעט אבני חן.

  • טבעת המכילה שלושה ארבעונים
  • טבעת המכילה ארבעה ארבעונים
    • אקסיניט - [Ca2(Fe,Mg,Mn)Al2[BO3OH,Si4O12, קבוצה של מינרלים שבה החברים השונים קרויים על פי היסוד העשיר ביותר בתרכובת.
  • טבעת המכילה שישה ארבעונים
    • בריל – (Be3Al2(Si6O18, קבוצת מינרלים שכולם אבני חן. ביניהם האזמרגד והאקוומרין.
    • טורמלין - Na,Ca)(Al,Li,Mg)3-(Al,Fe,Mn)6(Si6O18)(BO3)3(OH)4), קבוצת מינרלים שרובם אבני חן בגוונים שונים. היקר ביותר הוא האינדיגוליט הכחול, והנפוץ ביותר הוא השורל השחור.
    • קורדיאריט – (Mg,Fe)2Al3(Si5AlO18), הסוג השקוף נמכר כאבן חן בשם איוליט.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אינוסיליקטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

מסכה אולמקית מג'יידיט שהוא מינרל אינוסיליקטי
לרימר, סוג של פקטוליט
ידית פגיון מנפריט, סוג של אקטינוליט ואחד מסוגי הירקן

אינוסיליקטים (אינו ביוונית שריר) - -2n‏[SinO3n]‏. שרשרת של סיליקטים. בקבוצה זו יש שני תת-קבוצות.

  • שרשרת בודדת - זוג אטומי חמצן בארבעון אחד משותף לארבעון סמוך תוך יצירת שרשרת אינסופית. היחס בין צורן לחמצן הוא 3:1. הארבעונים מסודרים לאורך השרשרת בכיוונים מתחלפים. ארבעון ראשון לימין השרשרת, ארבעון שני לשמאלה, ארבעון שלישי לימין וחוזר חלילה. במינרלים מצורה זו קיימת פצילות בזווית קרובה לישרה.
  • שרשרת כפולה – שתי שרשרות מונחות זו בצד זו כך שכל ארבעון המצוי לימין השרשרת בשרשרת השמאלית משתף אטום חמצן בארבעון המצוי לשמאל השרשרת הימנית. אטום החמצן המשותף הנוסף מפחית את היחס בין הצורן לחמצן ל- 11:4. במינרלים מצורה זו קיימת פצילות אופיינית בזוויות של 56° ו-124°.

אינוסיליקטים של שרשרת בודדה[עריכת קוד מקור | עריכה]

אינוסיליקטים של שרשרת כפולה[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

פילוסיליקטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

כריזוטיל, אחד ממיני האזבסט העיקריים
כריזוקולה מלוטשת
ליבת קלציט במרכזו של גוש פרהניט חתוך

פילוסיליקטים (פילו ביוונית עלה) - סיליקטים במבנה לוחות - -2n‏[Si2nO5n]‏. המבנה הבסיסי הוא של לוחיות זעירות ברוחב של אנגסטרמים ספורים הנוצרות מטבעות של ארבעונים של סיליקה המקושרות ביניהן. בדרך כלל כוללת הטבעת שישה ארבעונים, אבל יש מקרים שהטבעות מכילות ארבעה או שמונה ארבעונים. הלוחיות מקושרות האחת לשנייה באמצעות קטיונים. קשר זה הוא קשר חלש ומהווה נקודת חולשה, והפצילות המושלמת המאפיינת את הפילוסיליקטים מתרחשת לאורך מישור זה. לעתים קרובות נלכדים מולקולות של מים ואטומים אחרים בין הלוחיות. היחס בין צורן לחמצן הוא 5:2 משום שאטום חמצן אחד בלבד בארבעון קשור רק לצורן ושאר השלושה משותפים לארבעונים האחרים. הצורה הנפוצה של המינרל היא דמוית דפים בספר. הקשיות של רוב המינרלים בקבוצה נמוכה (טלק, המינרל המצוי בדרגה הנמוכה ביותר בסולם מוס – 1, הוא מינרל פילוסיליקטי). למרות עובדה זו המינרלים הפילוסיליקטיים הם בין המינרלים העמידים ביותר ללחצים ולטמפרטורה ולכן הם מרכיב נפוץ בסלעים מותמרים. מאותה סיבה הם בין המינרלים העמידים ביותר לסחיפה ובליה והם מהווים חלק ניכר בקרקעות.

  • קבוצת הסרפנטין – הנוסחה הכללית היא (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4. מינרלים מהקבוצה משמשים לבנייה (אזבסט), וכמקור לאבני חן
  • קבוצת מינרלי החרסית - מינרלים יציבים מאוד שהם תוצרים של בלייה או של פעולת תמיסות מימיות חמות על פלדספטים (פצלות השדה)
    • איליט - (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)]
    • קבוצת הסמקטיט
      • ורמיקוליט - (Mg,Fe2+,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2•4(H2O) – מינרל שיש לו שימושים תעשייתיים רבים
      • טלק - Mg3Si4O10(OH)2, מלבד השימוש כאבקת טלק, הסלע הקרוי אבן סבון ומשמש למשטחי עבודה בנוי ממינרל זה.
      • מונטמורילוניט - (Na,Ca)x(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O, המרכיב הראשי בבנטוניט שהוא חומר שלו שימושים תעשייתיים רבים
      • פירופיליט - Al2Si4O10(OH)2, משמש כתוספת לקרמיקה, כתוספת ללבנים חסינות אש, בייצור קוטלי חרקים, בצבעים ובמבודדי חשמל.
    • פליגורסקיט - (Mg,Al)2Si4O10(OH)•4(H2O), אחד הסוגים של תערובת החרסיות המשמשת לטיהור שמנים מן החי והצומח הקרויה באנגלית fuller's earth.
    • קאוליניט - Al2Si2O5(OH)4, חומר אידאלי לקרמיקה. כמו כן משתמשים בו לייצור תרופות
  • כריזוקולה - CuSiO3nH2O, מינרל משני להפקת נחושת
  • קבוצת הנציצים – קבוצה של מינרלים המאופיינת בפצילות מושלמת לצורה של לוחיות או "קשקשים". הלוחיות ניתנות לכיפוף והן אלסטיות.
  • קבוצת הכלוריט
    • קלינוכלור - Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8), מופיע במגוון צורות, אחת מהן, הקמרריט, היא אבן לקישוט
    • שמוזיט - Fe2+,Mg,Fe3+)5Al(Si3Al)O10(OH,O)8), ריכוזים של המינרל מצוים באואוליטים של בצר הברזל מתקופת הקרטיקון ברכס מנרה.
    • נימיט - Ni,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8)
    • פניניט - Mn5Al)(Si3Al)O10(OH)8)
  • אפופיליט - KNaCa4(Si4O10)2F•8H2O, מינרל מבוקש בקרב אספני מינרלים.
  • פרהניט - Ca2Al2Si3O10(OH)2, אחד המינרלים הקשים ולכן אפשר להשתמש בו כאבן חן.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

טקטוסיליקטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אופל, אחד ממיני הקוורץ
לברדוריט
לזוריט

טקטוסיליקטים (טקטו ביוונית בנאי) - סיליקטים בעלי מבנה מרחבי - -x‏[(AlxSiyO2(x+y]‏, בטקטוסיליקטים הסריג בנוי כך שכל אטום חמצן משמש גשר בין שני ארבעונים, כלומר הוא משותף לשני אטומי צורן. היחס בין הצורן לחמצן הוא 2:1. הארבעונים המקושרים פונים לכל הכיוונים ויוצרים בכך מבנה דמוי שלד של בניין גדול. בצורה הטהורה ביותר, שבה משתתפים בבניית המינרל צורן וחמצן בלבד, נוצר המינרל קוורץ (SiO2) והפולימורפים השונים שלו. יון אלומיניום יכול להחליף את יון הצורן בקלות (כפי שנעשה גם בסוגי סיליקטים אחרים) תוך יצירת ארבעון הזהה בממדיו לארבעון שבמרכזו צורן, אבל בשל הערכיות השונה סך כל המטען החשמלי של הארבעון הוא 5- במקום 4-. מכיוון שהמטען החשמלי במינרל חייב להתאזן נדרשים קטיונים נוספים וזו הסיבה לגיוון הרב של המינרלים בקבוצה זו. זוהי הקבוצה הנפוצה ביותר מבין המינרלים והיא מהווה קרוב ל-75% מקרום כדור הארץ.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ בעבר נהגו לשייך לקבוצה זו גם את המינרלים ברונזיט והיפרסתן, אבל ברונזיט הוא סוג של אנסטטיט והשם היפרסתן נפסל על ידי ועדת שמות המינרלים בארגון המינרלוגיה העולמי.

מקורות וקישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]