FILOSILICATI

FILOSILICATI

Din aceasta categorie fac parte acei silicati in cadrul carora gruparile SiO₄ sunt astfel asociate incat formeaza plane infinite, prin punerea in comun a cate trei ioni de oxigen, realizandu-se astfel o retea asemanatoare unei retele hexagonale. Ionii activi de oxigen sunt orientati intr-o singura directie, complexul anionic al acestei retele exprimandu-se prin modelul: [Si₂O₅]^2- sau [Si₄O₁₀]^4- . Adesea, tetraedrii SiO₄ pot fi inlocuiti de AlO₄, anionul complex devenind [AlSi₃O₁₀]^5- , sau [Al₂Si₂O₁₀]^6- . In cazul majoritatii filosilicatilor retelele tetraedrice se leaga intre ele prin intermediul diversilor cationi metalici (cel mai frecvent - Fe²⁺, Al³⁺, Mg²⁺), ce apar in coordonare octaedrica. Combinarea a doua straturi hexagonale se realizeaza prin gruparea Al(OH)₃ - hidrargilit, sau prin gruparea Mg(OH)₂ - brucit. Asocierea straturilor tetraedrice (anioni) si a celor octaedrice (cationi) determina formarea unui pachet. Legatura intre aceste pachete este foarte slaba. Pachetele sunt legate intre ele prin forte (legaturi) Van der Waals.

Fig. 49 - Asocierea gruparilor anionice in cazul filosilicatilor

Filosilicatii se impart in:

filosilicati cu pachetul alcatuit din doua straturi (unul tetraedric si unul octaedric) - pachet de tip caolinitic;

filosilicati cu pachetul format dintr-un strat octaedric prins intre doua straturi tetraedrice - pachet de tipul micelor;

filosilicati cu pachetul format dintr-o foaie de tip mica peste care se suprapune un strat octaedric liber - pachet de tipul cloritelor.

Formula chimico-structurala a filosilicatilor este:

X₂Y_4-6[Z₈O₂₀](OH,F)₄ unde:

X = K, Na, Ca, (Ba, Rb, Cs);

Y = Al, Mg, Fe²⁺ (Mn, Cr, Ti, Li, Fe³⁺);

Z = Si, Al, (Fe³⁺, Ti).

Existenta unor structuri stratificate determina pentru mineralele din aceasta categorie un habitus lamelar, tabular, un clivaj perfect. Calitatea clivajului variaza functie de aparitia in retea a unor cationi suplimentari (slabeste prin introducerea Ca). Gradul de elasticitate este diferit el variind functie de chimismul mineralelor respective.

Mineralele argiloase isi pot mari volumul in prezenta apei, realizandu-se astfel o crestere a numarului de molecule retinute in reteaua cristalina.

Grupul filosilicatilor cu straturi hidrargilitice

FILOSILICATI CU DOUA STRATURI IN STRUCTURA CRISTALINA

Grupa Kanditelor

CAOLINIT:Al₄[Si₄O₁₀](OH)₁₀.

Sistem de cristalizare: triclinic.

Habitus: cristale tabulare de dimensiuni foarte mici (~1 mm), agregate solzoase, fin granulare, compacte; cristalele sunt flexibile, dar nu elastice.

Macle: rar.

Clivaj: (001) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2 - 2¹/₂ / G = 2.61 - 2.68.

Culoare: alb, galben, verde, brun, albastrui.

Urma: alba.

Luciu: sidefos, mat.

Ocurenta: se formeaza prin altererea rocilor eruptive si metamorfice bogate in alumosilicati, ca rezultat al apei incarcate cu CO₂; o parte din mineralele stabile din punct de vedere chimic raman inglobate in masa nou formata. Fenomenele de caolinizare au loc si in cadrul proceselor hidrotermale de temperatura joasa, acest fenomen conducand la formarea pseudomorfozelor de caolinit dupa o serie de minerale supuse transformarilor. In prezenta alcaliilor, la temperaturi de peste 300 de grade, caolinitul se transforma in sericit, mice, feldspati, iar in lipsa alcaliilor se transforma in andaluzit, silimanit, disten, granati (in general minerale carecteristice sisturilor cristaline). Apare in zona de metamorfism hidrotermal prin argilizarea feldspatilor, feldspatoizilor, in zone legate de magmatismul ofiolitic mezozoic (M. Metaliferi), de magmetismul banatitic (Moldova Noua, Sasca Montana, Ciclova Romana, Dognecea, Oravita, Poiana Rusca), de magmatismul neogen (Cavnic, Sacaramb, Zlatna, Rosia Montana); sub forma de component al unor argile reziduale pe vechi roci granitice, caolinitul apare la Moldova Noua, pe pegmatite porfirice (Macin, Camena) si secundar (sedimentar). El mai apare sub forma de intercalatii in seriile sedimentare aptiene din Dobrogea de Sud si in argilele bentonice (Simeria).

Grupul filosilicatilor cu straturi brucitice

FILOSILICATI CU DOUA STRATURI IN STRUCTURA CRISTALINA

Grupa Serprntinei

ANTIGORIT: Mg₆[Si₂O₅]₂(OH)₄

LIZARDIT: Mg₆[Si₂O₅]₂(OH)₄

CRISOTIL: Mg₆[Si₂O₅]₂(OH)₄

Sistem de cristalizare: monoclinic (in general).

Habitus: mase compacte, vinisoare subtiri de asbest crisotilic.

Clivaj: (001) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2¹/₂ 3¹/₂ / G = 2.55 - 2.6.

Culoare: alb, galben, verde, cenusiu, albastrui (functie de varitate).

Luciu: sticlos, gras.

Ocurenta: se formeaza prin metamorfozarea hidrotermala a rocilor ultrabazice.

In Romania aceste minerale sunt legate de de fundamentul cristalin paleozoic sau mai vechi (M. Fagaras, M. Iezer, M. Sebes, M. Cibin, M. Parang, M. Retezat, M. Semenic, Masivul Poiana Rusca, etc.). Apar si ca produse secundare pe seama olivinei si a piroxenilor, in roci magmatice paleozoice (Ocna de Fier), mezozoice (Anina), banatite (Vladeasa), neogene (M. Calimani, Ditrau).

FILOSILICATI CU TREI STRATURI IN STRUCTURA CRISTALINA

Grupa Talcului si a Pirofilitului

TALC: Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂

Sistem de cristalizare: monoclinic.

Habitus: cristale tabulare pseudohexagonele, mase foioase, solzoase, compacte (steatit).

Clivaj: (001) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 1 / G = 2.58 - 2.28.

Culoare: verde deschis, alb-galbui, brun; foitele subtiri sunt transparente.

Luciu: sticlos, sidefos, gras la pipait.

Ocurenta: se intalneste ca produs al transformarii hidrotermale a rocilor ultrabazice bogate in magneziu. Reactia are loc in mediu oxidant (fapt pus in evidenta de prezenta hematitului). Acumularile de talc sunt legate de procesele metasomatice de contact (la contactul dolomitelor cu roci intruzive).

In Romania este intalnit in masivele cristaline, in sisturi talcoase, in serpentinite si in dolomite (Borsec, Rasinari, M. Vulcan, M. Retezat, Teregova, Baia de Aries), legat de roci bazice si ultrabazice, ofiolitice mezozoice (M. Parang, Cazanesti, Zlatna, Almasu Mare, Isaccea), in skarne legate de magmatismul banatitic (Sasca Montana, Oravita, Ciclova Romana, Ocna de Fier, Baita-Bihor), in zacaminte legate de magmatismul neogen (Cavnic, Rodna, Sacaramb, Rosia Montana).

Grupa micelor

Mice cu trei straturi in structura cristalina (cu strat dioctaedric)

Micele constituie o grupa izomorfa. Structura lor rezulta din structura pirofilitului si a talcului, doua straturi tetraedrice sunt legate intre ele printr-un strat octaedric format din Al (biotit) sau Mg (flogopit). In structurile tetraedrice se constata substitutia SiO₄ de catre AlO₄, in paralel cu cresterea sarcinii negative, care este compensata de catre potasiu.

MUSCOVIT: K₂Al₄[Al₂Si₆O₂₀](OH,F)₄

Sistem de cristalizare: monoclinic.

Habitus: tabular, foios, foitele sunt flexibile si elastice.

Clivaj: (001) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2¹/₂ / G = 2.77 - 2.88.

Culoare: transparent incolor (in foite subtiri), galbui, cenusiu, verzui, rosiatic.

Urma: alba.

Luciu: sticlos, semimetalic.

Ocurenta: intra in compozitia unor roci eruptive (in general granite). Este frecvent si in filoane pegmatitice sub forma de cristale de mari dimensiuni. In procesele de alterare muscovitul este stabil din punct de vedere chimic, fiind adesea intalnit in aluviuni. Prin alterare chimica trece in hidromice si prin levigarea alcaliilor in caolinit.

In Romania este un mineral frecvent intalnit in micasisturi, gnaise din toate grupele de munti, in granite hercinice din Carpatii Meridionali si M. Apuseni. Este foarte raspandit in roci detritice psefitice si psamitice.

Mice cu trei straturi in structura cristalina (cu strat trioctaedric)

BIOTITUL: K₂(Mg,Fe²⁺)_6-8(Fe³⁺,Al,Ti)_0-2[Al_2-3Si_5-6O₂₀]O_0-2(OH,F)_4-2

Sistem de cristalizare: monoclinic.

Habitus: tabular, foios, columnar, cristale mari zonate, mase compacte foioase.

Macle: plan de macla (001).

Clivaj: (001) perfect.

Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2¹/₂ 3 / G = 2.7 - 3.3.

Culoare: negru, brun, portocaliu, verzui.

Urma: alb cenusiu.

Luciu: sticlos, adamantin.

Proprietati optice principale: clivaj perfect dupa o directie, pleocroism accentuat, culori vii de birefringenta.

Ocurenta: este mineral principal in rocile magmatice. Apare in filoane pegmatitice, in corneene, in filoane hidrotermale metalifere, in roci metamorfice (sisturi cristaline, gnaise).

In Romania este intalnit in diverse tipuri de roci: in gnaise, micasisturi, cuartite, amfibolite, granite si granodiorite, pegmatite, riolite, dacite, andezite, in toate grupele de munti. Apare si in roci sedimentare detritice si in aluviuni recente. Cristale de mari dimensiuni apar in pegmatitele din masivele Rodna, Lotru, Sebes, Poiana Rusca, Semenic, Gilau.

Observatii practice (macroscopice)

Se vor prezenta principalele esantioane cu minerale din colectie si se vor pune in evidenta numai proprietatile care se vad cu ochiul liber (culoare, culoarea urmei, duritate, mod de prezentare).