Które minerały zawierają krzemian?

Minerały krzemianowe stanowią zdecydowaną większość skał. Krzemian jest chemicznym określeniem grupy pojedynczego atomu krzemu otoczonego czterema atomami tlenu lub SiO_4. Mają kształt czworościanu.

Hornblende, najczęstszy amfibol, ma wzór (Ca, Na)_2-3(Mg, Fe⁺², Fe⁺³,Glin)₅(O)₂[(Si, Al)₈O₂₂]. Si₈O₂₂ część we wzorze amfibolu oznacza podwójne łańcuchy atomów krzemu związanych razem z atomami tlenu; pozostałe atomy są rozmieszczone wokół podwójnych łańcuchów. Forma krystaliczna jest zwykle długimi pryzmatami. Ich dwie płaszczyzny cięcia tworzą przekrój w kształcie rombu (romboidalny), ostre końce o kącie 56 stopni, a pozostałe dwa rogi o kątach 124 stopni. Jest to główny sposób na odróżnienie amfiboli od innych ciemnych minerałów, takich jak piroksen.

Andaluzyt to polimorf Al₂SiO₅wraz z cyjanit i sylimanit. Ta odmiana, z drobnymi wtrąceniami węgla, jest chiastolitem.

Aksynit to (Ca, Fe, Mg, Mn)₃Glin₂(OH) [BSi₄O₁₅], nietypowy minerał popularny wśród kolekcjonerów. (więcej poniżej)

Aksynit nie jest powszechny, ale w skałach metamorficznych warto szukać ciał granitowych. Kolekcjonerom się podoba, ponieważ jest to minerał trikliniczny, który często ma dobre kryształy wykazujące osobliwą symetrię lub brak symetrii, typową dla tej klasy kryształów. Jego „liliowo-brązowy” kolor jest charakterystyczny, pokazując tutaj dobry efekt w stosunku do oliwkowej zieleni

Aksynit ma dziwną strukturę atomową składającą się z dwóch krzemionkowych hantli (Si₂O₇) związany przez grupę tlenku boru; wcześniej uważano, że jest to krzemian pierścieniowy (jak benitoit). Tworzy się tam, gdzie płyny granitowe zmieniają otaczające skały metamorficzne, a także w żyłach wewnątrz granitowych włamań. Kornwalijscy górnicy nazywali to szklanym schorl; nazwa hornblende i innych ciemnych minerałów.

Benitoit to krzemian barowo-tytanowy (BaTiSi₃O₉), bardzo rzadki krzemian pierścieniowy nazwany od hrabstwa San Benito w Kalifornii, jedyne miejsce, w którym się znalazł.

Benitoit to rzadka ciekawość znaleziona prawie wyłącznie w wielkim wężowatym ciele dzielnicy wydobywczej New Idria w środkowej Kalifornii. Jego szafirowo-niebieski kolor jest niezwykły, ale naprawdę wychodzi w świetle ultrafioletowym, gdzie świeci jasnoniebieską fluorescencją.

Mineralogiści szukają benitoitu, ponieważ jest to najprostszy z krzemianów pierścieniowych, a jego pierścień molekularny składa się tylko z trzech czworościany krzemionkowe. (Beryl, najbardziej znany krzemian pierścieniowy, ma pierścień sześcioosobowy.) A jego kryształy mają rzadką symetrię ditrigonal-bipiramidal klasy, ich układ molekularny ma kształt trójkąta, który geometrycznie jest w rzeczywistości dziwaczny sześciokąt.

Beryl to krzemian berylu, Be₃Glin₂Si₆O₁₈. Krzemian pierścieniowy, jest także kamieniem szlachetnym pod różnymi nazwami, w tym szmaragdem, akwamarynem i morganitem.

Beryl jest powszechnie spotykany w pegmatytach i zwykle znajduje się w dobrze uformowanych kryształach, takich jak ten sześciokątny pryzmat. Jego twardość wynosi 8 w skali Skala Mohsa, i zwykle ma płaskie zakończenie tego przykładu. Bezbłędne kryształy są kamieniami szlachetnymi, ale dobrze uformowane kryształy są powszechne w sklepach skalnych. Beryl może być przezroczysty, a także różne kolory. Przezroczysty beryl jest czasem nazywany goshenitem, niebieskawa odmiana to akwamaryn, a czasami beryl biksyt, zielony beryl jest lepiej znany jako szmaragd, żółty / żółto-zielony beryl to heliodor, a różowy beryl jest znany jako morganit.

Chloryn to miękki, łuszczący się minerał, który jest czymś pomiędzy miką a gliną. Często tłumaczy zielony kolor skał metamorficznych. Zwykle jest zielony, miękki (Twardość Mohsa 2 do 2,5), perłowy do szklistego połysk i mikowy lub masywny nawyk.

Chloryn jest bardzo powszechny w niskiej jakości skałach metamorficznych łupek, filolit i greenschist. Jednak chloryt może również pojawiać się w skałach wyższej klasy. Chloryn znajdziesz również w skałach magmowych jako produkt przemiany, gdzie czasami występuje w kształcie kryształów, które zastępuje (pseudomorfy). Wygląda jak mika, ale po oderwaniu jej cienkich prześcieradeł są one elastyczne, ale nie elastyczne, wyginają się, ale nie odskakują, podczas gdy mika jest zawsze elastyczna.

Struktura molekularna chlorytu to stos kanapek składający się z warstwy krzemionki między dwiema warstwami tlenku metalu (brucytu), z dodatkową warstwą brucytu pokrytą hydroksylem pomiędzy kanapkami. Ogólny wzór chemiczny odzwierciedla szeroki zakres kompozycji w grupie chlorynowej: (R²⁺, R³⁺)_4–6(Si, Al)₄O₁₀(OH, O)₈ gdzie R²⁺ mogą oznaczać Al, Fe, Li, Mg, Mn, Ni lub Zn (zwykle Fe lub Mg) i R ³⁺ oznacza zwykle Al lub Si.

Chrysocolla to uwodniony krzemian miedzi o wzorze (Cu, Al)₂H.₂Si₂O₅(O)₄·nH.₂O, znalezione wokół krawędzi złóż miedzi.

Gdzie zobaczysz jasnoniebiesko-zieloną chryzokolę, będziesz wiedział, że miedź jest w pobliżu. Chrysocolla jest hydroksylowanym minerałem krzemianowo-miedziowym, który tworzy się w strefie zmian wokół krawędzi ciał rudy miedzi. Prawie zawsze występuje w pokazanej tutaj amorficznej, niekrystalicznej formie.

Ten okaz ma obfitość chryzokoli pokrywającej ziarna a brekcja. Prawdziwy turkus jest znacznie twardszy (twardość Mohsa 6) niż chrysocolla (twardość 2 do 4), ale czasami bardziej miękki minerał jest przekazywany jako turkus.

Dioptaza jest uwodnionym krzemianem miedzi, CuSiO₂(O)₂. Zwykle występuje w jasnozielonych kryształach w utlenionych strefach złóż miedzi.

Epidot, Ca₂Glin₂(Fe³⁺, Al) (SiO₄)(Si₂O₇) O (OH) jest wspólnym minerałem w niektórych skałach metamorficznych. Zazwyczaj ma kolor pistacjowy lub awokado-zielony.

Epidot ma twardość Mohsa od 6 do 7. Kolor zwykle wystarcza do zidentyfikowania epidotu. Jeśli znajdziesz dobre kryształy, podczas obracania będą one mieć dwa bardzo różne kolory (zielony i brązowy). Można to pomylić z aktynolitem i turmalin, ale ma jeden dobry dekolt, w którym mają one odpowiednio dwa i żaden.

Epidot często przedstawia zmianę minerałów ciemnej mafii w skałach magmowych, takich jak oliwin, piroksen, amfibole i plagioklaz. Wskazuje poziom metamorfizmu między zielonoskórym a amfibolitem, szczególnie w niskich temperaturach. Epidot jest zatem dobrze znany w subdukowanych skałach dna morskiego. Epidot występuje również w wapieniach metamorfozowanych.

Eudialyte jest krzemianem pierścieniowym o wzorze Na₁₅Ca₆Fe₃Zr₃Si (Si₂₅O₇₃) (O, OH, H₂O)₃(Cl, OH)₂₂. Zwykle ma kolor ceglasto-czerwony i znajduje się w skale nefelinowym.

Hemimorfit, Zn₄Si₂O₇(O)₂·H.₂O, to krzemian cynku wtórnego pochodzenia. Tworzy się blado botryoidalny takie skórki lub przezroczyste płaskie kryształy w kształcie talerzy.

Cyjanit jest charakterystycznym minerałem, Al₂SiO₅, o jasnoniebieskim kolorze i ostrzu nawyk mineralny który jest popularny wśród kolekcjonerów.

Ogólnie jest bliżej szaro-niebieskiego, z perłowym lub szklistym połysk. Kolor jest często nierównomierny, jak w tym egzemplarzu. Ma dwa dobre rozszczepienia. Niezwykłą cechą cyjanitu jest to, że ma twardość Mohsa 5 wzdłuż długości kryształu i twardość 7 na ostrzach. Cyjanit występuje w skałach metamorficznych, takich jak schist i gnejs.

Cyjanit jest jedną z trzech wersji lub polimorfów Al₂SiO₅. Andaluzja i sylimanit są inni. To, który z nich jest obecny w danej skale, zależy od ciśnienia i temperatury, którym poddawana była skała podczas metamorfizmu. Cyjanit oznacza średnie temperatury i wysokie ciśnienia, podczas gdy andaluzyt jest wytwarzany w wysokich temperaturach i niższych ciśnieniach, a sylimanit w wysokich temperaturach. Cyjanit jest typowy dla schistek pochodzenia pelitycznego (bogatego w glinę).

Lazuryt jest ważnym minerałem w lapis lazuli, kamieniu cenionym od czasów starożytnych. Jego formuła to Na₃CaSi₃Glin₃O₁₂S.

Lapis lazuli zazwyczaj składa się z lazurytu i kalcytu, chociaż są to kawałki innych minerałów piryt i sodalit może być również obecny. Lazuryt jest również znany jako ultramaryna, ponieważ jest stosowany jako błyszczący niebieski pigment. Ultramaryna była kiedyś cenniejsza niż złoto, ale dziś jest łatwa do wytworzenia, a naturalny minerał jest dziś używany tylko przez purystów, konserwatorów, fałszerzy i maniaków sztuki.

Lazuryt jest jednym z minerałów skaleniowych, które tworzą się zamiast skalenia, gdy jest ich za mało krzemionka lub zbyt dużo alkaliów (wapń, sód, potas) i aluminium, aby zmieściły się w cząsteczce skalenia Struktura. Atom siarki w swoim wzorze jest niezwykły. Jego twardość Mohsa wynosi 5,5. Lazuryt tworzy się w wapieniu metamorfozowanym, co odpowiada obecności kalcytu. Afganistan ma najlepsze okazy.

Leucite, KAlSi₂O₆, jest również znany jako biały granat. Występuje w białych kryształach o tym samym kształcie co kryształy granatu. Jest to także jeden z minerałów skaleni.

Micas, grupa minerałów, które rozpadają się na cienkie arkusze, są na tyle powszechne, że można je uznać za minerały tworzące skały. To jest muskowit.

Nefelina jest minerałem skaleniowym (Na, K) AlSiO₄, znalezione w niektórych skałach magmowych o niskiej zawartości krzemionki i wapieniach przekształconych w metamorfozy.

Oliwina, (Mg, Fe)₂SiO₄, jest głównym minerałem tworzącym skały w skorupie oceanicznej i skałach bazaltowych oraz najczęstszym minerałem w płaszczu Ziemi.

Występuje w szeregu kompozycji między czystym krzemianem magnezu (forsteryt) i czystym krzemianem żelaza (fajalit). Forsterit jest biały, a Fayalite jest ciemnobrązowy, ale oliwin jest zwykle zielony, podobnie jak te znalezione na czarnej bazaltowej kamienistej plaży Lanzarote na Wyspach Kanaryjskich. Olivine ma niewielkie zastosowanie jako ścierny w piaskowaniu. Jako kamień szlachetny oliwinu nazywa się perydot.

Olivine woli mieszkać głęboko w górnym płaszczu, gdzie stanowi około 60 procent skały. Nie występuje w tej samej skale z kwarcem (z wyjątkiem rzadkich granit Fayalite). Jest niezadowolony z powierzchni Ziemi i rozpada się dość szybko (geologicznie) pod wpływem warunków atmosferycznych. Ziarno oliwinu zostało zmiecione na powierzchnię podczas erupcji wulkanicznej. W oliwinowych skałach głębokiej skorupy oceanicznej oliwina z łatwością pochłania wodę i przekształca się w serpentyn.

Piemontite, Ca₂Glin₂(Mn³⁺, Fe³⁺) (SiO4) (Si2O7) O (OH), jest bogaty w mangan minerał w epidot Grupa. Jego kolor od czerwonego do brązowego do fioletowego i cienkie pryzmatyczne kryształy są charakterystyczne, chociaż mogą mieć również blokowe kryształy.

Prehnit (PREY-nite) to Ca₂Glin₂Si₃O₁₀(O)₂, związane z micami. Jego jasnozielony kolor i nawyk botryoidalny, wykonany z tysięcy małych kryształów, jest typowy.

Pirofilit, Al₂Si₄O₁₀(O)₂, jest białą matrycą w tym egzemplarzu. To wygląda jak talk, który ma Mg zamiast Al, ale może być niebiesko-zielony lub brązowy.

Pirofilit otrzymuje swoją nazwę („liść płomienia”) za swoje zachowanie po podgrzaniu na węglu drzewnym: rozpada się na cienkie, wijące się płatki. Chociaż jego formuła jest bardzo zbliżona do talku, pirofilit występuje w skałach metamorficznych, żyłach kwarcowych, a czasem w granitach, podczas gdy talk częściej występuje jako minerał przemiany. Pirofilit może być twardszy niż talk, osiągając twardość Mohsa 2 zamiast 1.

Pirokseny są tak powszechne, że razem są rozpatrywane minerały tworzące skały. Możesz wymówić piroksen „PEER-ix-ene” lub „PIE-rox-ene”, ale pierwszy to Amerykanin, a drugi Brytyjczyk. Diopside ma wzór CaMgSi₂O₆. Si₂O₆ część oznacza łańcuchy atomów krzemu związane razem z atomami tlenu; pozostałe atomy są rozmieszczone wokół łańcuchów. Forma krystaliczna jest zwykle krótkimi pryzmatami, a fragmenty rozszczepienia mają prawie kwadratowy przekrój poprzeczny, jak w tym przykładzie. Jest to główny sposób na odróżnienie piroksenu od amfiboli.

Inne ważne pirokseny obejmują augit, serię enstatyt-hipersten oraz aegirinę w skałach magmowych; omphacite i jadeit w skałach metamorficznych; oraz litowy mineralny spodumen w pegmatytach.

Scapolit to seria minerałów o wzorze (Na, Ca)₄Glin₃(Al, Si)₃Si₆O₂₄(Cl, CO₃, WIĘC₄). Przypomina skalenie, ale zwykle występuje w wapieniu przeobrażonym.

Serpentyna ma wzór (Mg)_2–3(Si)₂O₅(O)₄, jest zielony, a czasem biały i występuje tylko w skałach metamorficznych.

Większość tej skały jest serpentynem w masywnej formie. Istnieją trzy główne minerały serpentynowe: antygoryt, chryzotyl i jaszczurki. Wszystkie są ogólnie zielone ze znacznej zawartości żelaza zastępującej magnez; inne metale mogą obejmować Al, Mn, Ni i Zn, a krzem może być częściowo zastąpiony przez Fe i Al. Wiele szczegółów dotyczących serpentynowych minerałów jest wciąż mało znanych. Łatwo jest dostrzec tylko chryzotyl.

Chryzotyl jest minerałem z grupy serpentyn, który krystalizuje w cienkich, elastycznych włóknach. Jak widać na tym egzemplarzu z północnej Kalifornii, im grubsza żyła, tym dłuższe włókna. Jest to jeden z kilku różnych minerałów tego typu, odpowiedni do stosowania jako tkanina ognioodporna i wiele innych zastosowań, które razem nazywane są azbestem. Chryzotyl jest zdecydowanie dominującą formą azbestu, aw domu jest ogólnie nieszkodliwy, chociaż azbest pracownicy muszą wystrzegać się chorób płuc spowodowanych przewlekłym nadmiernym narażeniem na drobne włókna powietrzne proszku azbest. Taki okaz jest całkowicie łagodny.

Sodalite, Na₄Glin₃Si₃O₁₂Cl jest minerałem skaleniowym występującym w skałach magmowych o niskiej zawartości krzemionki. Kolor niebieski jest charakterystyczny, ale może być również różowy lub biały.

Staurolit, (Fe, Mg)₄Glin₁₇(Si, Al)₈O₄₅(O)₃, występuje w skałach metamorficznych średniej klasy, takich jak ta mika schistowa w brązowych kryształach.

Dobrze uformowane kryształy staurolitu są zwykle łączone w pary, krzyżując się pod kątem 60 lub 90 stopni, które są nazywane kamieniami wróżki lub krzyżami wróżek. Te duże, czyste okazy staurolitu znaleziono w pobliżu Taos w Nowym Meksyku.

Staurolit jest dość twardy, mierzy od 7 do 7,5 w skali Mohsa i jest stosowany jako ścierny minerał w piaskowaniu.

Talk, Mg₃Si₄O₁₀(O)₂, zawsze występuje w ustawieniach metamorficznych.

Talk jest najdelikatniejszym minerałem, standardem dla twardości 1 stopnia w skali Mohsa. Talk ma tłustą konsystencję i półprzezroczysty, mydlany wygląd. Talk i pirofilit są bardzo podobne, ale pirofilit (który ma Al zamiast Mg) może być nieco twardszy.

Talk jest bardzo przydatny, i to nie tylko dlatego, że można go zmielić na proszek talku - jest to również popularny wypełniacz w farbach, gumie i tworzywach sztucznych. Inne mniej precyzyjne nazwy talku to steatytu lub steatytu, ale są to skały zawierające nieczyste talk, a nie czysty minerał.

Titanite to CaTiSiO₅, żółty lub brązowy minerał, który tworzy charakterystyczne kryształy w kształcie klina lub rombu.

Występuje zwykle w bogatych w wapń skałach metamorficznych i rozproszonych w niektórych granitach. Jego wzór chemiczny często obejmuje inne pierwiastki (Nb, Cr, F, Na, Fe, Mn, Sn, V lub Yt). Tytanit od dawna znany jest jako kula. Ta nazwa jest obecnie nieaktualna przez władze mineralogiczne, ale nadal możesz usłyszeć, że jest używana przez handlarzy minerałów i klejnotów, kolekcjonerów i geologów.

Topaz, Al₂SiO₄(F, OH)₂, jest standardowym minerałem dla twardości 8 w skali twardości Mohsa. (więcej poniżej)

Topaz jest najtwardszym minerałem krzemianowym Beryl. Występuje zwykle w wysokotemperaturowych żyłach zawierających cynę, w granitach, w kieszeniach gazowych w ryolicie i w pegmatytach. Topaz jest wystarczająco twardy, aby wytrzymać walenie strumieni, w których czasami można znaleźć kamyki topazu.

Jego twardość, przejrzystość i piękno sprawiają, że topaz jest popularnym kamieniem szlachetnym, a dobrze uformowane kryształy sprawiają, że topaz jest ulubionym miejscem kolekcjonerów minerałów. Większość różowych topazów, szczególnie w biżuterii, jest podgrzewana w celu uzyskania tego koloru.

Willemite, Zn₂SiO₄, czerwonawy minerał w tym egzemplarzu, ma szeroką gamę kolorów.

Występuje z białym kalcytem i czarnym franklinitem (bogata w Zn i Mn wersja magnetytu) w klasycznej miejscowości Franklin w stanie New Jersey. W świetle ultrafioletowym willemit świeci na jasno zielono, a kalcyt świeci na czerwono. Ale poza kręgami kolekcjonerów willemit jest rzadkim drugorzędnym minerałem, który powstaje w wyniku utleniania złóż cynku. Tutaj może mieć masywne, włókniste lub promieniujące kształty kryształów. Ma kolor od białego przez żółty, niebieskawy, zielony, czerwony i brązowy do czarnego.

Zeolity to duży zestaw delikatnych, niskotemperaturowych (diagenetycznych) minerałów najlepiej znanych otworów wypełniających w bazalcie.

Cyrkon (ZrSiO₄) jest niewielkim klejnotem, ale cennym źródłem cyrkonu i głównego minerału dla dzisiejszych geologów. Zawsze występuje w kryształach, które są skierowane na oba końce, chociaż środek może być rozciągnięty w długie pryzmaty. Najczęściej brązowa, cyrkonia może być również niebieska, zielona, ​​czerwona lub bezbarwna. Klejnoty z cyrkoniami są zwykle zmieniane na niebieskie przez ogrzewanie brązowych lub przezroczystych kamieni.

Cyrkon ma bardzo wysoką temperaturę topnienia, jest dość twardy (twardość Mohsa od 6,5 do 7,5) i jest odporny na warunki atmosferyczne. W rezultacie ziarna cyrkonu mogą pozostać niezmienione po erozji z ich macierzystych granitów, wbudowane w skały osadowe, a nawet metamorfozowane. To sprawia, że ​​cyrkon jest cenny jako skamielina mineralna. W tym samym czasie cyrkon zawiera ślady uran nadaje się do randki wieku przez metoda uranowo-ołowiowa.