SILICATES
Les silicates et les différentes formes de silice qui s'y rattachent ont une importante industrielle et géochimique considérable. Ces minéraux, matières premières des industries du bâtiment, de la verrerie, de la céramique, et constituants des laitiers métallurgiques, forment la quasi-totalité de l'écorce terrestre. Ce sont, pour la plupart, des solutions solides dont la synthèse et l'interprétation des analyses chimiques sont différentes de celles des autres composés inorganiques. C'est la détermination, à partir de la diffraction des rayons X, des structures atomiques de ces composés cristallisés et les synthèses faisant intervenir des minéralisateurs (et, en particulier, l'eau agissant à des températures et à des pressions élevées) qui ont résolu les énigmes de ce chapitre de la chimie minérale. On ne considère plus les silicates comme des sels d'acides siliciques, mais comme des assemblages de tétraèdres quasi réguliers (Si, Al)O4, dont les centres sont occupés par des ions silicium ou aluminium, et les sommets par des ions oxygène.
Cristobalite
R. Appiani/ De Agostini/ Getty Images
Dans les tectosilicates, les tétraèdres forment une charpente tridimensionnelle (Si, Al)xO2x, dans laquelle chacun des atomes d'oxygène est commun à deux tétraèdres. Quand les centres des tétraèdres sont tous des atomes Si, les charpentes, électriquement neutres, ont pour formule SiO2 et correspondent aux différentes formes de silice telles que le quartz, la tridymite et la cristobalite. Si une partie des atomes Si est remplacée par des atomes Al, la charpente constitue un macroanion dont la charge négative est compensée par des cations, comme dans les feldspaths, les plus importants des silicates, les feldspathoïdes, les zéolites, toujours hydratées, auxquelles les charpentes très ouvertes confèrent des propriétés physico-chimiques particulières en ce qui concerne l'échange des cations et la mobilité de l'eau. Les phyllosilicates (micas, chlorites, minéraux des argiles, etc.), à clivage facile, sont caractérisés par des feuillets plans de tétraèdres associés par trois de leurs sommets. Dans les inosilicates, les tétraèdres s'associent pour former soit des chaînes simples comme dans les pyroxènes, soit des chaînes doubles comme dans les amphiboles. Dans les sorosilicates, les tétraèdres constituent des groupes finis ; le plus simple, comprenant deux tétraèdres, se trouve dans de nombreux silicates tels que l'épidote ; le groupe peut être un anneau de tétraèdres : ce sont les cyclosilicates tels que le béryl. Dans les nésosilicates, tels que les péridots (olivine), les grenats, les tétraèdres sont indépendants.
Importance et nature
Rôle géochimique
Roches éruptives : composition
Encyclopædia Universalis France
Si l'importance économique des silicates est considérable, leur rôle géochimique est essentiel. Ils forment plus de 90 p. 100 en poids de l'écorce terrestre. Les nombreuses données statistiques sur la composition chimique de la partie superficielle, en particulier celles qui ont été obtenues par F. W. Clarke et H. S. Washington (1924) se rapportant aux roches éruptives, peuvent être présentées sous forme condensée dans le tableau.
Les roches sédimentaires et les roches métamorphiques, qui proviennent principalement de la transformation des roches éruptives, sont beaucoup moins abondantes et ont presque la même composition chimique : les actions d'oxydation, d'hydratation, de carbonatation de l'atmosphère altèrent très peu la composition de l'ensemble. Il en résulte que huit éléments chimiques seulement se combinent pour former pratiquement toute la masse de la lithosphère qui est directement accessible à l'analyse chimique. L'oxygène prédomine largement avec 46,60 p. 100 ; puis vient le silicium avec 27,72 p. 100. Ces deux éléments interviennent donc pour les trois quarts de la masse de la lithosphère. Les six autres éléments chimiques sont l'aluminium avec 8,13 p. 100, le[...]
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Écrit par
- Jean WYART : membre de l'Académie des sciences, professeur honoraire de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
Classification
Pour citer cet article
Jean WYART. SILICATES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Cristobalite
R. Appiani/ De Agostini/ Getty Images
Roches éruptives : composition
Encyclopædia Universalis France
Tectosilicate
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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AMÉTHYSTE
- Écrit par Yves GAUTIER
- 2 339 mots
- 1 média
Tectosilicate, l'améthyste est la variété gemme la plus prisée des nombreuses espèces du groupe du quartz auquel elle appartient. À l'état naturel, elle se reconnaît aisément par ses cristaux prismatiques pseudohexagonaux de couleur violacée, terminés à chaque extrémité par un rhomboèdre. La couleur...
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AMIANTE ou ASBESTE
- Écrit par Universalis, Laurence FOLLÉA, Henri PÉZERAT
- 3 488 mots
L'amiante (ou asbeste) est un minéral fibreux de la famille des silicates, formé naturellement au cours du métamorphisme des roches. On distingue deux variétés principales d'amiante : la serpentine, représentée notamment par la chrysotile, ou « amiante blanc » (95 p. 100 de la production... -
AMPHIBOLES & PYROXÈNES
- Écrit par Jean-Paul CARRON
- 3 855 mots
- 8 médias
Les amphiboles et les pyroxènes, deux groupes de minéraux parfois réunis sous l'appellation de « pyriboles », sont des constituants essentiels des roches métamorphiques et des roches magmatiques. Ils appartiennent à la catégorie des inosilicates ou silicates en chaîne ; les différences...
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ANDALOUSITE
- Écrit par Michel GIBERT
- 282 mots
Avec la sillimanite et le disthène, l'andalousite (qui tire son nom de l'Andalousie, province espagnole où ce minéral fut décrit) fait partie du groupe des silicates d'alumine anhydres.
C'est un subnésosilicate : la structure cristalline montre des chaînes d'octaèdres AlO...
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Voir aussi
- LAPIS-LAZULI
- MINÉRAUX
- TÉTRAÈDRE, stéréochimie
- NÉSOSILICATES
- SMECTITES
- PHYLLOSILICATES
- FELDSPATHOÏDES
- INOSILICATES
- KAOLINITE
- GOLDSCHMIDT VICTOR MORDECHAÏ (1853-1933)
- CYCLOSILICATES
- HÉTÉROSILICATES
- TECTOSILICATES
- SOROSILICATES
- SILICIQUE ACIDE
- GLAUCONIE
- ARGILEUX MINÉRAUX
- FELDSPATHS ALCALINS
- ALLANITE ou ORTHITE
- ANTIGORITE
- CHRYSOTILE
- CLINOZOÏSITE
- ZOÏSITE
- HUMITES
- HALLOYSITE
- VERMICULITE
