1. Структуры силикатов с изолированными одиночными тетраэдрами [SiО4]4- — островные структуры.
В этих структурах тетраэдры [SiО4]4-не связаны непосредственно с другими подобными тетраэдрами через анионы кислорода, а соединяются через катионы металлов, входящих в структуру силикатов. Четыре свободные валентности, которыми обладает группа [SiО4]4-, используются для присоединения соответственного числа катионов металла. Другими словами, в этих структурах не происходит обобществления анионов кислорода между отдельными тетраэдрами. Изолированные тетраэдры [SiО4]4- называются ортогруппами (рис. 2, а), а силикаты, содержащие эти группы, — ортосиликатами. К ним обычно относят силикаты, в которых отношение количества атомов кислорода к атомам кремния равно или больше 4. К силикатам с подобными островными структурами принадлежат, - следующие минералы: белит 2СаО×SiO2 (Са2[SiO4]); минералы группы оливинов, в частности форстерит 2Мg0×SiO2 (Мg2[SiO4]) и многие др.
ПЛАКАТ 2
2. Структура силикатов с группами из тетраэдров [SiО4]4-
|
|
конечных размеров.
В эту группу входят силикаты, в структуре которых содержатся группы конечных размеров из тетраэдров [SiО4]4-, связанных между собой через общие атомы кислорода. Валентности необобществленных атомов кислорода нейтрализуются катионами металлов, которые связывают кремнекислородные радикалы между собой. Форма и размеры кремнекислородных мотивов в силикатах этой группы могут быть различными. Остановимся на некоторых из них.
Радикал [Si2О7]6- (диортогруппа) представляет из себя группу из двух тетраэдров [SiО4]4-, соединенных общей вершиной, т.е. один атом кислорода является общим для двух тетраэдров (рис. 2, б). Силикаты, содержащие такие радикалы, называются диортосиликатами или пиросиликатами. Представителями подобных силикатов являются минералы: окерманит 2СаО×МgО×2SiO2 (Са2Мg[Si2О7]), ранкинит ЗСаО×2SiО2 (Са3[Si2О7]) и др.
Другой тип кремнекислородных мотивов конечных размеров возникает в том случае, если несколько тетраэдров соединяются в кольцо, образуя кольцевые кремнекислородные мотивы. При этом, если в каждом тетраэдре обобществляются два атома кислорода, могут образовываться одинарные трех-, четырех- и шестичленные кольца, содержащие соответственно 3, 4 и 6 кремнекислородных тетраэдров, каждый из которых имеет два общих атома кислорода с соседними тетраэдрами. Радикал, соответствующий трехчленному кольцу, имеет состав [Si3О9]6- (рис. 2, в), четырехчленному— [Si4О12]8- (рис. 2, г) и шестичленному — [Si6018]12-. Так же в структурах силикатов встречаются радикалы [Si5О15]10 — пять сочлененных тетраэдров и [Si12О30]12 - — сдвоенное («двухэтажное») шестичленное кольцо (три общих атома кислорода в каждом тетраэдре).
|
|
Примером силикатов с кремнекислородным мотивом [Si309] 6- является бенитоит ВаО×ТiO2×3SiО2 (ВаТi[Si3О9]). Шестичленное кольцо с радикалом [Si6018]12- содержится в структуре минерала берилл ЗВеО×Аl2О3×6SiO2 (Ве3Аl12[Si6О18]).