SILICATES

Chaîne simple

Parmi les inosilicates à chaîne simple, les plus importants du point de vue pétrographique sont ceux dont le maillon comprend deux tétraèdres avec une période égale à deux fois le diamètre de l'ion oxygène, soit 0,52 nm, et la chaîne constitue l'anion (Si₂O₆)_∞^4-. Ils forment le groupe des pyroxènes silicates de magnésium, de fer et de calcium, qui sont des constituants importants des roches éruptives. Si les espèces minérales de ce groupe sont nombreuses, leur parenté cristalline est étroite et se manifeste dans les formes cristallines, les deux clivages faisant un angle voisin de 93⁰, et leur spectre de rayons X. On distingue cependant : les orthopyroxènes, orthorhombiques, solutions solides de formule (Mg,Fe)₂Si₂O₆, avec l'enstatite Mg₂Si₂O₆ et, avec des teneurs croissantes en fer, la bronzite, l'hypersthène et l'orthoferrosilite Fe₂Si₂O₆ ; les clinopyroxènes, monocliniques, plus variés du point de vue chimique et dont les principaux sont le diopside CaMgSi₂O₆, l'hédenbergite CaFeSi₂O₆, le spodumène LiAlSi₂O₆ (dont la variété verte, l'hiddénite, et la variété rose, la kunzite, sont utilisées en joaillerie), la jadéite NaAlSi₂O₆, l'aegyrine NaFeSi₂O₆, la pigeonite (Mg,Fe,Ca)₂Si₂O₆, l'augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)₂O₆.

La chaîne se complique dans la wollastonite CaSiO₃ avec un maillon de trois tétraèdres, la rhodonite (Mn,Ca)SiO₃ avec un maillon de cinq tétraèdres, la pyroxmangite (Mn,Fe,Ca,Ng)SiO₃ avec un maillon de sept tétraèdres.

Chaîne double

Deux chaînes simples peuvent, en mettant certains de leurs atomes d'oxygène en commun, former une chaîne double ou ruban. La période la plus courte que l'on puisse concevoir a pour valeur 0,27 nm, diamètre de l'ion oxygène, et sa formule serait (Si₂O₅)_∞^2- ; mais on ne l'observe pas dans les silicates, car une telle distance Si-Si est trop courte. Cependant, elle existe dans la sillimanite, dans laquelle chaque tétraèdre Si a pour voisins trois tétraèdres Al et réciproquement ; les chaînes sont associées par des ions Al⁺³ hexacoordonnés par les oxygènes des chaînes, et la formule de la sillimanite s'écrit Al(AlSi)O₅ pour distinguer entre eux les aluminiums de coordinations 4 et 6.

La double chaîne la plus importante résulte de l'association de deux chaînes (Si₂O₆)_∞ des pyroxènes ; sa formule (Si₄O₁₁)_∞ est celle des amphiboles, constituants importants des roches. Les cristaux présentent deux clivages parfaits dont l'angle varie entre 54⁰ et 56⁰. Leur formule générale est X_2-3Y₅Z₈O₂₂(OH,F)₂, dans laquelle X désigne des cations mono- ou bivalents volumineux, les rayons ioniques étant compris entre celui de Mg²⁺ (0,066 nm) et celui de K⁺ (0,133 nm) ; Y des cations bi- ou trivalents de rayons ioniques compris entre 0,051 nm (Al³⁺) et 0,080 nm (Mn²⁺) ; et Z, essentiellement Si, pouvant être remplacé partiellement (1/4) par Al ou Fe³⁺. Les minéralogistes distinguent : les amphiboles du groupe de l'antophyllite, orthorhombique, (Mg,Fe)₇Si₈O₂₂(OH,F)₂ ; les amphiboles calciques, monocliniques, comme la trémolite Ca₂Mg₅Si₈O₂₂(OH,F)₂, utilisée dans l'industrie de l'amiante, l'actinolite, où Fe²⁺ remplace partiellement Mg, et la forme la plus commune, la hornblende ; enfin, le groupe des amphiboles sodiques telles que le glaucophane Na₂Mg₃Al₂Si₈O₂₂(OH,F)₂ et la riébeckite, plus riche en fer.

On rapproche des amphiboles l'aenigmatite (Na,Ca)(Fe²⁺,Ti,Al,Fe³⁺)₅O₃(Si₄O₁₁).