규산염 광물 구조 및 분류

지각과 맨틀에서 가장 풍부한 광물인 규산염은 기본 SiO4 사면체가 서로 연결되는 방식에 따라 분류됩니다.

Definition

규산염 광물의 실리콘-산소 사면체 연결성과 이들을 결합하는 양이온에 따른 구조적 분류입니다.

Scope

이 주제는 규산염의 기본 구성 요소인 SiO4 사면체와 중합도에 따라 정의되는 구조적 분류(네소규산염(nesosilicates, 독립 사면체), 소로규산염(sorosilicates, 쌍으로 연결), 사이클로규산염(cyclosilicates, 고리), 이노규산염(inosilicates, 단일 및 이중 사슬), 필로규산염(phyllosilicates, 층), 텍토규산염(tectosilicates, 골격))를 다룹니다. 각 분류를 감람석, 휘석, 각섬석, 운모, 장석과 같은 대표적인 조암 광물과 연결합니다.

Core questions

• SiO4 사면체 간의 산소 원자 공유가 6가지 규산염 구조 분류를 어떻게 정의합니까?
• 장석과 석영의 골격 구조가 층상 규산염과 화학적, 기계적으로 왜 그렇게 다릅니까?
• 규산염 구조 분류는 벽개, 경도 및 결정 습성과 어떻게 관련됩니까?
• 비사면체 자리를 차지하는 양이온은 무엇이며 어떻게 다릅니까?

Key theories

SiO4 중합 분류

규산염은 사면체 사이에 공유되는 가교 산소의 수에 따라 분류되며, 네소규산염의 독립 사면체부터 텍토규산염의 완전히 연결된 3차원 망상 구조에 이르기까지 다양하며, 이는 조암 광물을 체계화하는 방식입니다.

규산염의 구조-특성 상관관계

사면체 연결의 차원은 물리적 이방성을 제어합니다. 사슬 규산염은 프리즘 면을 따라 벽개되고, 층상 규산염은 하나의 완전한 기저 벽개를 가지며, 골격 규산염은 뚜렷한 벽개가 없고 풍화에 강합니다.

Clinical relevance

규산염은 화성암, 변성암 및 많은 퇴적암에서 지배적이기 때문에, 이들의 구조적 분류는 조암 광물학의 조직 원리이며 암석학적 식별과 암석 생성 해석에 필수적입니다.

History

1920년대와 1930년대 W. L. Bragg와 공동 연구자들이 수행한 초기 X선 구조 결정은 규산염 분류를 정의하는 사면체 연결을 밝혀냈으며, Machatschki가 사면체 자리에서 실리콘-알루미늄 치환을 인정한 것은 Deer, Howie, Zussman의 참고 문헌 시리즈에 나중에 성문화된 현대 구조 분류를 완성했습니다.

Key figures

• William Lawrence Bragg
• Felix Machatschki
• William Alexander Deer

Seminal works

• klein2007
• deer2013

Frequently asked questions

규산염이 가장 중요한 광물군인 이유는 무엇입니까?

실리콘과 산소는 지구 지각에서 가장 풍부한 두 가지 원소이므로, 규산염은 지각 광물의 90% 이상과 대부분의 조암 광물 종을 구성합니다.

텍토규산염이란 무엇입니까?

각 SiO4 사면체의 모든 산소가 이웃과 공유되어 3차원 망상 구조를 형성하는 골격 규산염입니다. 석영과 장석이 주요 예시입니다.