ساختارها و طبقهبندی کانیهای سیلیکاتی
سیلیکاتها، فراوانترین کانیهای پوسته و گوشته زمین، بر اساس نحوه اتصال چهاروجهیهای بنیادی SiO4 طبقهبندی میشوند.
Definition
طبقهبندی ساختاری کانیهای سیلیکاتی بر اساس اتصال چهاروجهیهای سیلیسیم-اکسیژن و کاتیونهایی که آنها را به هم متصل میکنند.
Scope
این موضوع به بلوک سازنده سیلیکات، یعنی چهاروجهی SiO4، و ردههای ساختاری تعریفشده بر اساس درجه پلیمریزاسیون آن میپردازد: نسیلوسیلیکاتها (چهاروجهیهای مجزا)، سوروسیلیکاتها (جفتشده)، سیکلوسیلیکاتها (حلقهها)، اینوسیلیکاتها (زنجیرههای منفرد و دوتایی)، فیلوسیلیکاتها (لایهها)، و تکتوسیلیکاتها (چارچوبها). این مبحث هر رده را به کانیهای سنگساز نماینده مانند الیوین، پیروکسنها، آمفیبولها، میکاها و فلدسپاتها مرتبط میکند.
Core questions
- چگونه اشتراک اتمهای اکسیژن بین چهاروجهیهای SiO4، شش رده ساختاری سیلیکات را تعریف میکند؟
- چرا ساختار چارچوبی فلدسپاتها و کوارتز از نظر شیمیایی و مکانیکی با سیلیکاتهای ورقهای بسیار متفاوت است؟
- چگونه رده ساختاری سیلیکات با رخ، سختی و عادت بلوری مرتبط است؟
- چه کاتیونهایی جایگاههای غیرچهاروجهی را اشغال میکنند و چگونه تغییر میکنند؟
Key theories
- طبقهبندی پلیمریزاسیون SiO4
- سیلیکاتها بر اساس تعداد اکسیژنهای پلزننده مشترک بین چهاروجهیها گروهبندی میشوند، از چهاروجهیهای مجزا در نسیلوسیلیکاتها تا شبکههای سهبعدی کاملاً متصل در تکتوسیلیکاتها، که این طرح کانیهای سنگساز را سازماندهی میکند.
- همبستگی ساختار-ویژگی در سیلیکاتها
- بعد پیوند چهاروجهی، ناهمسانگردی فیزیکی را کنترل میکند: سیلیکاتهای زنجیرهای در امتداد وجوه منشوری رخ میدهند، سیلیکاتهای ورقهای یک رخ قاعدهای کامل دارند، و سیلیکاتهای چارچوبی فاقد رخ برجسته هستند و در برابر هوازدگی مقاومت میکنند.
Clinical relevance
از آنجا که سیلیکاتها بر سنگهای آذرین، دگرگونی و بسیاری از سنگهای رسوبی غالب هستند، طبقهبندی ساختاری آنها اصل سازماندهنده کانیشناسی سنگساز است و برای شناسایی پتروگرافی و تفسیر پیدایش سنگها ضروری است.
History
تعیین ساختار با اشعه ایکس اولیه توسط W. L. Bragg و همکارانش در دهههای 1920 و 1930، پیوندهای چهاروجهی را که ردههای سیلیکات را تعریف میکنند، آشکار ساخت، و تشخیص جایگزینی سیلیسیم-آلومینیوم در جایگاههای چهاروجهی توسط Machatschki، طبقهبندی ساختاری مدرن را که بعدها در مجموعه مرجع Deer, Howie, and Zussman تدوین شد، تکمیل کرد.
Key figures
- William Lawrence Bragg
- Felix Machatschki
- William Alexander Deer
Related topics
Seminal works
- klein2007
- deer2013
Frequently asked questions
- چرا سیلیکاتها مهمترین گروه کانیها هستند؟
- سیلیسیم و اکسیژن دو عنصر فراوان در پوسته زمین هستند، بنابراین سیلیکاتها بیش از 90 درصد کانیهای پوستهای و بیشتر گونههای سنگساز را تشکیل میدهند.
- تکتوسیلیکات چیست؟
- یک سیلیکات چارچوبی که در آن هر اکسیژن از هر چهاروجهی SiO4 با یک همسایه مشترک است و یک شبکه سهبعدی را تشکیل میدهد؛ کوارتز و فلدسپاتها نمونههای اصلی آن هستند.