SILICATES
Les tectosilicates
Tectosilicate
Encyclopædia Universalis France
Toutes les formes de silice à l'exception de la stishovite peuvent être considérées comme des tectosilicates, car leur structure atomique est un assemblage des mêmes tétraèdres quasi réguliers SiO4 liés entre eux par leurs quatre sommets ; comme chacun des atomes d'oxygène se trouve lié à deux atomes de silicium, la composition chimique correspond à la formule SiO2. Les formes les plus importantes de silice cristallisée, des points de vue géochimique et industriel, sont le quartz, la tridymite et la cristobalite.
Dans les tectosilicates proprement dits, les tétraèdres quasi réguliers des ions oxygène, avec, en leurs centres, soit un ion silicium, soit un ion aluminium, s'associent par leurs quatre sommets pour former une charpente tridimensionnelle, de composition (Si,Al)O2, constituant un macroanion dont la charge négative est neutralisée par certains cations. L'atome d'aluminium jouant le rôle géométrique de l'atome de silicium, les tectosilicates apparaissent comme des aluminosilicates, dans lesquels les atomes Si sont au moins aussi nombreux que les atomes Al. De sorte que un ion oxygène peut être lié à deux ions Si4+ par deux valences électrostatiques (au sens de Pauling : charge de l'ion divisée par sa coordination) qui le rendent « inactif », ou à deux ions, Si4+ et Al3+, qui lui adressent une valence électrostatique 1 + 3/4. Cet oxygène « actif » est donc lié à des cations dont il reçoit 1/4 de valence électrostatique pour neutraliser sa charge − 2. Or, des ions tels que Mg2+ et Fe2+, aux centres d'octaèdres réguliers d'atomes d'oxygène (coordination 6), possèdent une valence électrostatique 2/6 = 1/3, qui est trop grande. Aussi n'entrent-ils jamais dans la composition chimique des tectosilicates. Par contre, des ions plus volumineux tels que Ca2+, Ba2+, de coordination 8, ou des ions alcalins K+, Na+, Li+, dont la valence électrostatique reste inférieure à 1/4, conviennent. On trouve cependant, dans certains tectosilicates, de petites quantités de fer sous la forme d'ions Fe3+ qui remplacent Al3+ dans les tétraèdres d'oxygène. La formule générale de tous les tectosilicates, en faisant abstraction de l'eau d'hydratation, peut s'écrire :
Les feldspaths
Les feldspaths sont les tectosilicates les plus importants ; ils forment plus de 60 p. 100 de l'écorce terrestre, en tant que minéraux dominants des roches éruptives et métamorphiques. Du point de vue chimique, ce sont des solutions solides du système ternaire KAlSi3O8−NaAlSi3O8−CaAl2Si2O8 qui se divisent en deux groupes : les feldspaths alcalins, contenant peu de calcium, et les feldspaths calcosodiques ou plagioclases Na1-xCaxAl1+xSi3-xO8, dont la teneur en potassium est toujours très faible.
Les propriétés cristallines et physiques des feldspaths, en particulier leur densité et leurs propriétés optiques, présentent des analogies étroites. Cependant, leurs faibles différences ne dépendent pas uniquement de la composition chimique, mais aussi de la température et des conditions de leur cristallisation en même temps que de leur histoire thermique. Aussi le polymorphisme des feldspaths a-t-il fait l'objet de très nombreuses recherches en vue d'expliquer la genèse des roches dont ces minéraux constituent la partie la plus importante. Les résultats qui ont éclairé le plus ces problèmes difficiles de physique cristalline résultent de recherches,[...]
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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
