·· — 6 и 8; · Ti — 6; · Si — 4; · Fe ···

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
501
Как и следовало ожидать, координационные числа возрастают с уве
личением радиусов ионов. Из приведенного списка можно также видеть,
что Ti
4+
и Zr
4+
не встречаются в четверном окружении ионов кислорода и,
следовательно, они не бывают заменителями Si
4+
в кремнекислородных
тетраэдрах. Поэтому прежние представления о «титаносиликатах» и «цир
коносиликатах» оказываются с этой точки зрения неверными.
Что касается Fe
3+
, то этот элемент в ряде случаев входит в комплекс
ный анион как заменитель Si
4+
совершенно аналогично Al
3+
, со всеми вы
текающими отсюда последствиями. Такие случаи установлены для ряда
сильно железистых силикатов (например для тетраферрифлогопита).
Очевидно, что имитаторами кремния в тетраэдрах могут служить также
бор, бериллий и даже цинк, хотя последний имеет слишком основной ха
рактер, чтобы нести кислотные функции. Учитывая это, можно наметить
такие разделы систематики, как боросиликаты и бериллосиликаты.
О классификации силикатов. В настоящее время, когда рентгеномет
рические исследования минеральных тел достигли значительных успе
хов, классификация силикатов, естественно, должна быть построена не
только на основании их химических составов, но также с учетом типов
кристаллических структур, рассмотренных выше.
Различные способы сочленений кремнекислородных тетраэдров на
кладывают совершенно определенный отпечаток как на химические фор
мулы минералов и морфологические особенности их кристаллов, так и
на многие физические их свойства (показатели преломления, двупрелом
ление, удельные веса и т. д.).
Порядок расположения этих типов структур может быть различным.
Одни авторы систематику силикатов строят в том порядке, как это мы
рассмотрели выше: начиная от типа структур с изолированными кремне
кислородными тетраэдрами и кончая каркасными структурами непрерыв
ного протяжения в трехмерном пространстве. Другие принимают обрат
ный порядок, причем систематика силикатов начинается с кварца,
обладающего типичным каркасным кристаллическим строением.
Мы остановимся на первом варианте, т. е. начнем с тех групп силика
тов, которые отвечают типичным солям и являются наиболее простыми
и близкими по своей конституции к минералам ранее рассмотренных
классов кислородных солей. В отличие от них класс силикатов разобьем
на ряд подклассов.
Общая схема этого деления выразится в следующем виде.
Подкласс А. Силикаты с изолированными тетраэдрами SiO
4
в крис
таллических структурах.
Подкласс Б. Силикаты с изолированными группами тетраэдров SiO
4
в кристаллических структурах.
Тип 1. С изолированными группами Si
2
O
7
.
Тип 2. С кольцевыми анионными радикалами Si
n
O
3n
.

Описательная часть
502
Подкласс В. Силикаты с непрерывными цепочками тетраэдров SiO
4
в кристаллических структурах.
Тип 1. С одинарными цепочками.
Тип 2. Со сдвоенными цепочками (лентами).
Подкласс Г. Силикаты с непрерывными слоями тетраэдров SiO
4
в кристаллических структурах.
Подкласс Д. Силикаты с непрерывными трехмерными каркасами тет
раэдров (Si,Al)O
4
в кристаллических структурах.
Такова схема деления силикатов на подклассы и типы.
Подкласс А. Силикаты с изолированными тетраэдрами SiO
4
в кристаллических структурах
Характернейшей чертой кристаллических структур относящихся сюда
силикатов является наличие в них в качестве структурных единиц обо
собленных тетраэдрических анионов [SiO
4
]
4–
. Как уже указывалось во
введении, эти тетраэдры в кристаллических структурах рассматриваемых
здесь минералов располагаются изолированно, т. е. ни один из кислород
ных ионов, окружающих ион Si, не является общим для других смежных
с ним кремнекислородных тетраэдров.
С химической точки зрения эти силикаты рассматривались как орто
силикаты, т. е. соли гипотетической кислоты H
4
SiO
4
. Среди катионов в
силикатах этого типа главнейшую роль играют: Mg
2+
, Fe
2+
, Са
2+
, отчасти
Ni
2+
, Со
2+
, Mn
2+
, Zn
2+
, а также Al
3+
, Fe
3+
, отчасти Mn
3+
, Cr
3+
, иногда Pb
3+
, Be
2+
,
Ti
4+
, Zr
4+
, Th
4+
и изредка Nb
5+
. Щелочи NAl
+
и K
1+
встречаются в исключи
тельных случаях. Редкие земли иногда также принимают участие в строе
нии кристаллических решеток наряду с кальцием, натрием и отчасти то
рием. Алюминий здесь, в отличие от других типов силикатов, крайне редко
входит в кристаллическую структуру в виде комплексных анионов с чет
верной координацией, т. е. не заменяет Si в его тетраэдрических группах
(исключение составляют титанистые гранаты). Допустимо лишь, что фос
фор может заменять ионы кремния (см. группу апатита).
Физические свойства силикатов этого типа довольно характерны
и обусловлены особенностями компактных кристаллических решеток.
Формы кристаллов, как правило, изометрические. Минералы обладают
высокой твердостью и относительно повышенными удельными весами
вследствие плотной упаковки ионов. Этим же объясняются и повышен
ные показатели преломления. В большинстве случаев минералы бесцвет
ны или слабо окрашены. Интенсивная окраска бывает свойственна лишь
разностям, содержащим хромофоры.
1. Группа циркона
В эту группу входят ортосиликаты четырехвалентных Zr, Th и Hf,
кристаллизующиеся в тетрагональной сингонии.

жүктеу/скачать 4,45 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: