SILICATES

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Les phyllosilicates

Les phyllosilicates présentent un clivage parfait ; ils ont une structure atomique lamellaire où le feuillet est constitué par des tétraèdres SiO4 dont les bases, reposant dans un même plan sont liées par leurs trois sommets. Les atomes d'oxygène de ces bases sont au contact et disposés aux sommets d'hexagones réguliers. Les oxygènes aux sommets des tétraèdres forment des hexagones réguliers plus grands, aux centres desquels se logent des oxhydriles OH ou des ions fluor. Ce feuillet, que l'on appelle aussi couche tétraédrique, peut être défini à partir d'une maille rectangulaire centrée de paramètres a = 0,52 nm (2 fois le diamètre de l'ion oxygène) et b = a3 = 0,9 nm. Il constitue un macroanion infini plan dont le motif (contenu de la maille) a pour composition chimique Si4O10(OH)26-, et, dans ce cas, la couche est dite tétrasilicique ; le quart ou la moitié des atomes Si peuvent être remplacés par des atomes Al, les motifs deviennent AlSi3O10(OH)27- dans la couche trisilicique et Al2Si2O10(OH)28- dans la couche disilicique.

Couche tétraédrique

Dessin : Couche tétraédrique

Dessin

Couche tétraédique Si4O10(OH)2

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les couches tétraédriques, de charge négative, sont liées par des feuillets de cations tels que Mg2+, Al3+, de coordination 6, se trouvant de la sorte aux centres d'octaèdres quasi réguliers. Ainsi, à la couche tétraédrique succède une couche octaédrique, ces deux couches ayant en commun les 4 atomes d'oxygène sommets des tétraèdres et 2 oxhydriles ; La maille élémentaire (a = 0,52 nm ; b = 0,9 nm) contient six cavités octaédriques. Si elles sont toutes occupées par des ions bivalents tels que Mg2+, la couche est dite trioctaédrique. Si les deux tiers de ces cavités sont occupés par des ions trivalents tels que Al3+, la couche est dite dioctaédrique.

Couche octaédrique

Dessin : Couche octaédrique

Dessin

Projection, sur le plan de clivage, de la couche octaédrique. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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En faisant intervenir le nombre respectif et le mode d'association des couches tétraédriques et octaédriques, constituant le feuillet élémentaire, on répartit les phyllosilicates dans trois groupes structuraux.

Groupe kaolinite-serpentine (0,7 nm)

Le feuillet élémentaire est simplement l'association d'une couche tétraédrique et d'une couche octaédrique ; son épaisseur, mesurée avec [...]


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Écrit par :

  • : membre de l'Académie des sciences, professeur honoraire de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Pour citer l’article

Jean WYART, « SILICATES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/silicates/