Tektosilikato

Tektosilikatoak lurrazaleko mineral talderik ugariena da. Lurrazalaren %64a gutxienez tektosilikatoz osatua dago, batez ere feldespato eta kuartzoz. Mineral hauek kolorgeak, zuriak edo gris argiak izan ohi dira, inklusioetan salbu.

Egitura orokorra 

Egitura 3 dimentsioko tetraedroen sare infinito bat da, non lau erpinak partekaturik agertzen diren lotura sendoak osatuz. Silize-oxigeno ratioa beti da 1:2 eta horregatik talde honetako mineralek SiO2 formula orokorra izaten dute, beraren aldaera guztiekin. Si-en arteko aldarapen indarrak ekiditeko, tetraedroen artean hutsuneak daude: egitura irekia duela esaten da. Ezaugarri honen ondorioz, dentsitate baxuko minerala da tektosilikatoa, eta 4-6 arteko gogortasun erlatiboa du (adb., kuartzoak beira marratzen du eta hori du propietate bereizgarrienetako bat).

Batzuetan Si4+ ioiak Al3+ ioiengatik ordezkatzen dira eta karga negatibo handiagoa sortzen denez katioi handien sarrerekin konpentsatzen da . Katioi horien koordinazio-zenbakia 8 baino handiagoa izan behar du beti. Aluminioak posizio tetraedriko zein oktaedrikoa izan dezake, koordinazio zenbakia 4 badu ere (silizoak bezala), 6 koordinazio zenbakira hurbiltzen delako.

Tektosilikato guztiak, kuartzoaren taldekoak izan ezik, K, Na, Ca, Ba eta batzuetan beste katioi batzuk dituzten aluminosilikatoak dira, beraz. Anioi osagarriak F-, Cl-, S2-, CO32-, SO42-.

Azpitaldeak 

Bost azpitalde daude tektosilikatuen barruan: Kuartzoren taldea (SiO2 taldea), feldespatoena, feldespatoideena, eskapolitena eta zeolitena.

Kuartzoaren taldea 

Talde honen oinarrizko egitura SiO2 formuladun tetraedroetan datza, eta elektrikoki neutroak dira. 9 polimorfo natural ezberdin ezagutzen dira : kuartzo baxua (α), kuartzo altua (β), tridimita baxua (α), tridimita altua (β), kristobalita baxua (α), kristobalita altua (β), koesita baxua (α), koesita altua (β) eta esitshovita.

Polimorfo hauek hiru kategoria estrukturaletan sailkatzen dira:

 α QTZ-a (kuartzo baxua): Simetria gutxiko egitura du. Sare trinkoa dauka.

 α Tridimita: α QTZ-ak baino simetria gehiago dauka eta sare irekiagoa.

 α Kristobalita: Simetria handiena duen kategoria; sarea ere irekiena duena da.

α-tik β-ra pasatzeko, mineralek energia xurgatu behar dute, eta alderantziz; β-tik α-ra pasatzeko energia kopuru konstantean askatu behar dute. Ondorioz, α-tik β-rako aldaketa tenperatura igoera batekin batera ematen da eta β-tik α-rakoa, berriz, tenperatura jeitsiera batekin batera. Aipagarria da tenperatura baxuko formek simetria gutxiago dutela altukoek baino: adb, α tridimitak simetria gutxiago dauka β tridimitak baino.

Mineralaren izena mantentzen denean (adb., kuartzo baxua izatetik kuartzo altua izatera pasatzen denean), desplazamendu polimorfismoa egon dela esaten da. Hau da, atomoen arteko loturak apurtu beharrean, tetraedroak lekuz aldatu dira energia gutxi erabiliz. Alderantzizkoa gertatzen da mineralen izena aldatu dadin (adb., kuartzo altua izatetik tridimita baxua izatera pasatzen delarik). Kasu honetan, loturak apurtu egin dira berriak sortuz, eta honetarako energia handia behar izaten da.

Azpimarratu daiteke koesita eta estishovita dentsitate altuko polimorfoak direla, baita tenperatura handian daudenean ere. laban eta basaltoan aurkitzen dira, inoiz ez granitoetan.

Feldespatoen taldea 

Feldespatoen formula orokorra (K+, Na+, Ca2+)AlSi3O8 da. Oso ugariak dira, eta arroka mota guztietan aurki ditzazkegu. 4 silikato tetraedroz osatuta daude; haietarik bi T2 deitzen dira, eta beste biak T1. T2 tetraedroek hiru dimentsiotako kate okerrak osatzen dituzte (ez dira, beraz, inosilikatoak) eta T1 tetraedroak aske geratzen dira.

Feldespatoak, aluminio atomo batek silizio atomo bat ordezkatzen duenean sortzen dira. Exfoliazio ona dute, bikoitza; 90º inguruko angelua osatzen duena T2 tetraedroek osatutako kateen arteko loturetan.

Feldespato baten formula jakiteko:

SiO2 x 4 = Si4O8; Al gehitu ezkero (Si-aren antzeko karga elektrikoduna):

Si4O8 + Al = (K+, Na+, Ca2+)AlSi3O8

Katioiak karga ezberdintasuna konpentsatzeko sartzen dira egituran.

Feldespatoak bi azpitaldetan banatzen dira: Feldespato alkalinoak eta Feldespato plagioklasak.

Feldespato alkalinoak 

Alkalinoen barnean ere bi mineral familia topatzen ditugu, Feldespato potasikoa ((KAlSi3O8) eta Albita (NaAlSi3O8). Biak hala biak sortzen dira soluzio solido sinple eta mugatuan; tenperatura altuan bibrazio termikoa jasaten dute atomoek eta haien erradioa, bibrazioaren ondorioz, handitu egiten da.

Hori dela eta, tenperatura jeisten doan heinean, atomoek haien jatorrizko erradioa berreskuratzen dute eta ordenatuz doaz (Al-ek migratu egiten du), mineral ezberdinak sortuz. Ondoren ikusiko ditugun hiru KFs (Feldespato potasiko) motak, magmaren hozte abiaduraren menpekoak dira.

 Sanidina: Tenperatura handitan sortzen da, arroka bolkanikoetan. Mineral honen kasuan, eta tenperatura altuan sortzen denez hain zuzen ere, Al eta Si atomoak ez daude oso ordenatuta. Horregatik, 4 tetraedroko unitatean, T1 zein T2 posizioan aurkitu dezakegu. Al posizio hauetan aurkitzeko probabilitatea %25-ekoa da, eta Si atomo bat topatzeko aukera berriz, %75-ekoa.

 Ortosa (edo ortoklasa): Tenperatura ertain batean kristaltzen da, arroka plutonikoetan. Mineral honetan, T1 posizioan Si atomoak aurkitzeko dugun aukera %50-a da, baita Al atomoak aurkitzeko aukera ere. Aldiz, tenperatura hozteak eragiten duen ordena dela medio, T2 posizioetan soilik silize atomoak topatuko ditugu.

 Mikroklina: Tenperatura baxutan sortzen da, eta beraz, beste bi KFs-ak baino ordenatuagoa da. Arroka plutonikoetan topatzen dugu hau ere, eta ez du simetria bereizgarririk. Hain zuzen ere, T2 posizioetan ez ezik, Si atomoak T1 posizioetako batean aurkitzeko dugun aukera %100ekoa da. Al atomoak, beraz, soilik T1 posizio mota batean atzemango ditugu.

Prozesu polimorfiko hauen ondorioz sortzen dira maklak. Aipagarria da, bestalde, tenperatura jakin batetik behera, eta mineralen konposizio kimikoaren arabera, exoluzio/desnahasteak sortzen direla. Haien barnean koka ditzazkegu, alde batetik, exoluzio lamelak eta bestetik, pertitak eta antipertitak.

Feldespato plagioklasak 

Plagioklasak soluzio solido akoplatu eta mugatuan sortzen dira. Bi muturreko mineralogien artean kokatzen dira: albitaren (NaAlSi3O8) eta anortitaren (CaAl2Si2O8) artean. Plagioklasa bat anortitatik edo albitatik hurbilago egotea, haren mineralogian dagoen kaltzio edo sodio kantitateak baldintzatzen du.

Orokorrean, mineral hauek Si gutxi dute, eta beraz, arroka mafikoetan (basikoetan) topatzen ditugu. Bestalde, haien makla polisintetikoengatik dira bereizgarriak, bereziki mineralogia optikoan.

Hasieran kaltzio ugari duten plagioklasak kristalduko dira (anortitatik hasita), gero eta sodikoagoak bilakatu arte (albitarekin amaituz). Hala ere, Na ioiek ez dituzte Ca guztiak ordezkatzen, eta ondorioz, zonazioa deituriko fenomeno bat agertzen da mineraletan. Esaten da mineral zonatuak direla.

Tenperatura jeitsi ahala, ez-nahasgarritasun hutsuneak sortuko dira kristaltzea adieraztean duen grafikoan. Izan ere, tenperatura jeisteak ioien bibrazioa gutxitzen du eta beraz, haien benetako erradiora itzultzen dira. Eta jakina, Ca2+ eta Na+-ek ez dute erradio berdina. Ondorioz, exoluzio lamelak eta labradoreszentzia agertzen da kristaldutako mineraletan.

Feldespatoideen taldea 

Mineral arraroak dira, baina garrantzitsuak. Feldespatoen antzeko egitura dute, baina hauek baino heren bat SiO2 gutxiagorekin: magma hiperalkalinoetan topatzen ditugu (hau da, SiO2 gutxi eta Na asko duten magmetan). Hori dela eta, feldespatoideak ez dira inoiz kuartzoarekin batera agertuko. Hala egingo balute, elkarrekin erreakzionatuko lukete feldespatoak emanez. Beraz, beti arroka ultrabasikoetan agertzen dira.

Feldespatoideen formulak ateratzeko:

 SiO2 x 3 = Si3O6 -> KAlSi2O6 (Leuzita)

 SiO2 x 2 = Si2O4 -> KAlSiO4 (Kalsilita) edo (Na,K)AlSiO4 (Nefelina)

Eskapoliten taldea 

Feldespatoen formularen antzeko formula duten mineral metamorfikoak.

Zeoliten taldea 

Zeolitak silikato hidratatuak dira: armazoia Na, Ca eta K-dun aluminio silikatuzkoa dute, eta ura egiturako hutsune zabaletan kokatzen da. Ur molekulek lotura ahula dute egiturarekin; tenperatura igotzean, H2O-a kanporatua da eta mika edo anfibola bezalako beste silikatuak ez bezala, egitura ez da desegiten fenomeno hori gertatzean. Estrukturak, desegiteko, 600 °C-tik gorako tenperaturenpean egon beharko luke.

Zeolita bat atzera uretan sartu ezkero, berriz hidratatu daiteke, eta horregatik dira hain baliotsuak hidrokarburoen industrian: petrolio errefindegietan, zeolita ura hidrokarburoetatik banatzeko erabiltzen da. Izan ere, soilik uraren molekula txikiak dira zeoliten hutsune estrukturaletatik pasatzen, hidrokarburoen molekula organikoak handiegiak baitira. Horrela, bi sustantziak banatzea lortzen da.

Zeolitek 40 aldarte natural dauzkate, eta 600 artifizial.

Tektosilikatoen zerrenda 

Hauek dira tektosilikatuen barnean sailkatzen diren mineral batzuk:

 Kuartzoaren taldea
 Kuartzoa - SiO2
 Tridimita - SiO2
 Kristobalita - SiO2
 Estishovita - SiO2
 Feldespatoen familia
 Feldespato alkalinoak
 Feldespato potasikoak
 Mikroklina - KAlSi3O8
 Ortosa - KAlSi3O8
 Sanidina - KAlSi3O8
 Anortoklasa - (Na,K)AlSi3O8
 Feldespato plagioklasak
 Albita - NaAlSi3O8
 Oligoklasa - (Na,Ca)(Si,Al)4O8 (Na:Ca 4:1)
 Andesina - (Na,Ca)(Si,Al)4O8 (Na:Ca 3:2)
 Labradorita - (Na,Ca)(Si,Al)4O8 (Na:Ca 2:3)
 Bitownita - (Na,Ca)(Si,Al)4O8 (Na:Ca 1:4)
 Anortita - CaAl2Si2O8
 Feldespatoideen familia
 Noseana - Na8Al6Si6O24(SO4)
 Kankrinita - Na6Ca2(CO3,Al6Si6O24).2H2O
 Leuzita - KAlSi2O6
 Nefelina - (Na,K)AlSiO4
 Sodalita - Na8(AlSiO4)6Cl2
 Lazurita - (Na,Ca)8(AlSiO4)6(SO4,S,Cl)2
 Petalita - LiAlSi4O10
 Eskapolita taldea
 Marialita - Na4(AlSi3O8)3(Cl2,CO3,SO4)
 Meionita - Ca4(Al2Si2O8)3(Cl2CO3,SO4)
 Analzima - NaAlSi2O6•H2O
 Zeolita taldea
 Natrolita - Na2Al2Si3O10•2H2O
 Txabazita - CaAl2Si4O12•6H2O
 Heulandita - CaAl2Si7O18•6H2O
 Estilbita - NaCa2Al5Si13O36•17H2O

Erreferentziak

Kanpo estekak 

  Mineralen Dana sailkapena

Ikus, gainera 

 Bøggild

 Huttenlocher

 Mineralogia

 Mineralogia optiko

 Silikato

 

Silikatoak

en:Silicate minerals#Tectosilicates