¿Qué son los silicatos? Tipos y clasificación

Los silicatos son la clase de minerales más importante, el 25% de los minerales conocidos son silicatos y aproximadamente el 40% son corrientes. Forman rocas ígneas y estas constituyen el 90% de la corteza terrestre. 

De 100 átomos, 20 son de silicio, más 60 de oxígeno y 6 a 7 de aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, etc. Están presentes en la corteza terrestre, por lo tanto, los minerales que predominan son silicatos y óxidos, que dependen de las condiciones químicas y físicas a las que se formaron. 

Cada grupo de silicatos característico de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias, pegmatitas, filones metálicos, rocas alteradas y suelos dan pistas del ambiente en que se originaron.

Todos estos minerales tienen como unidad fundamental en la base de la estructura, cuatro iones de oxígeno en los vértices de un tetraedro regular redondeado al ion silicio tetravalente (SiO4). Este enlace es tan fuerte que en otras palabras es el cemento que mantiene la corteza terrestre. 

Los iones más comunes en las estructuras de este grupo de minerales son:  potasio, bario, rubidio, alcalinos y alcalinos térreos raros. 

La fórmula general para todos los silicatos es XmYn(Zp,Oq)Wr, donde:

• X representa grandes iones que tienen carga débil.
• Y representa iones mediados, divalentes a tetravalentes.
• Z representa iones pequeños que tiene fuerte carga.
• O representa el oxígeno.
• W se refiere a grupos aniónicos adicionales (OH) o aniones (Cl, F, etc.)
• p: q es el grado de polimerización del armazón.
• m, n, r dependen de la condición de neutralidad eléctrica. 

En base al número de oxígenos compartidos por los tetraedros y el grado de polimerización, la estructura de los silicatos pude formar tetraedros independientes, múltiples independientes, cadenas, cadenas dobles, bandas, armazones tridimensionales u hojas. 

A continuación, un listado de nombres de silicatos, podrás dar clic sobre cada nombre de mineral para ir a una ficha informativa que te explica las propiedades, características, usos y más temas sobre aquellos silicatos.

Clasificación de los silicatos

Clase	Disposición de los tetraedros de SiO4	Proporción Si:O	Ejemplo
Nesosilicatos	Independiente	1:4	Olivino
Sorosilicatos	Parejas	2:7	Hemimorfita
Ciclosilicatos	Anillos	1:3	Berilio
Inosilicatos	Cadenas dobles Cadenas sencillas	4:111:3	Tremolita, Enstatita
Filosilicatos	Hojas	2:5	Talco
Tectosilicatos	Armazones	1:2	Cuarzo

Tectosilicatos

Son el grupo más amplio de los silicatos, aproximadamente las tres cuartas partes de la corteza terrestre está formada por minerales de un armazón tridimensional de tetraedros SiO4 enlazados. Los iones de oxígeno de cada tetraedro SiO4 comparten a los tetraedros vecinos, formando una red o malla tridimensional con fuertes enlaces. 

Los tectosilicatos comprenden a los siguientes grupos: grupo SiO2, grupo de los feldespatos, grupo de las escapolitas, familia de los feldespatoides y familia de las zeolitas.

Nesosilicatos 

Presentan tetraedros SiO4 independientes, solo están unidos entre sí mediante enlaces iónicos a través de cationes metálicos. Tienen una estructura atómica fuerte y densa y poca exfoliación. 

Su hábito es cristalino equidimensional. En el caso de los aluminosilicatos un átomo de silicio es sustituido débilmente por un átomo de aluminio. 

Los nesosilicatos comprende grupos como son: grupo de la fenaquita, grupo del olivino, grupo de los granates, grupo del zircón, grupo SiO5Al2, grupo de la condrodita. 

El grupo del olivino y granates son los más conocidos. En los olivinos se forman serie desde la forsterita hasta la fayerita, dependiendo de la temperatura, presión y composición del magma. Los granates se encuentran con frecuencia en rocas metamórficas, granates como: piralespita, ugrandita e hidrograntes en estos los iones de silicio son sustituidos por grupos de (OH)4. 

Nesosilicatos como zircón y aluminosilicatos son empleados en la industria como gemas por su color, brillo y estructura prismática.

Sorosilicatos 

Presentan grupos tetraédricos dobles, independientemente formando dos tetraedros SiO4 que comparten un oxígeno de un solo vértice. 

El grupo de la epidota, hemimorfita y lawsonita pertenecen a los sorosilicatos. Los más importantes son del grupo de la epidota, tienen una estructura bastante compleja, poseen dos clases diferente de posiciones para los cationes, que los denominara X e Y. X por lo general está ocupada de iones con carga débil y bastante grandes como sodio o calcio, mientras que Y está ocupada por cationes con carga más fuerte y pequeños como son el manganeso travalente, hierro férrico, aluminio y rara vez el manganeso divalente. Representados por la siguiente fórmula química: (SiO4) (Si2O7) X2Y3O (OH). 

Estos minerales son isoestructurales y sus cristales son monoclínicos generalmente alargados en su eje y con hábito prismático.

Ciclosilicatos 

Los ciclosilicatos tiene una estructura en forma de anillo, en este caso grupos de tres, cuatro y seis tetraedros de SiO4 se unen. 

Existen tres posibles configuraciones cíclicas cerradas:
1. El anillo Si3O9 es rara, un ejemplo es el mineral benitoíta.
2. El anillo Si4O12 también es raro, un ejemplo es el caso de la pagodita.

3. El anillo Si6O18 es el más común, además es la base de las estructuras de los minerales más corrientes. Ejemplo: la turmalina y el berilio.

Inosilicatos

Se caracterizan por tener tetraedros SiO4 enlazados, formando cadenas al compartir oxígeno con los tetraedros adyacente. Las cadenas sencillas se pueden unir lateralmente, compartiendo oxígenos a los tetraedros para forman cadenas dobles. 

En las cadenas sencillas dos de los cuatros oxígenos de cada tetraedro SiO4 son compartidos con los tetraedros vecinos, mientras que en las cadenas dobles la mitad de los tetraedros comparten tres oxígenos y la otra mitad comparten solo dos oxígenos.

Los inosilicatos abarcan a la familia de los piroxenos y a la familia de los anfiboles. 

Los piroxenos presentan una estructura de cadenas sencillas, cuya fórmula general es (Si2O6) XY, los cationes X e Y están ligados por enlaces iónicos. X representa cationes de carga débil y grandes como sodio o calcio, ligados a ocho oxígenos vecinos. Y son los cationes más pequeños y pueden ser aluminio, magnesio, litio, hierro ferroso y manganeso divalente o trivalente. 

Los anfiboles son minerales importantes para la formación de las rocas. Presentan una estructura básica de banda o doble cadena Si4O11. Los ángulos de exfoliación son 56° y 124° aproximadamente, mediante esto se distinguen de los piroxenos, además de que no solo se diferencian por el ángulo de exfoliación si no que los anfiboles presentan mejor exfoliación que en los piroxenos. 

Las dobles cadenas están unidas por enlaces iónicos a través de dos tipos de posiciones catiónicas, denominadas X e Y. Los iones OH ocupan espacios vacíos cuando se unen las cadenas sencillas para formar las cadenas dobles.

La fórmula general es X0-7 Y7-14 Z16 044 (OH)4. X representa por lo general a iones de sodio, calcio y menor cantidad de potasio. Y comprende a iones de magnesio, titanio, manganeso divalente y trivalente, hierro ferroso y férrico. 

Filosilicatos

Así como lo indica su nombre, del derivado griego: phyllon=hoja, los minerales de este grupo tiene un hábito hojoso o escamoso y una dirección de exfoliación dominante.  Las láminas de exfoliación pueden ser elásticas o flexibles, generalmente son minerales blandos, con peso específico relativamente bajo.

Tiene una hoja de silicio-oxígeno de extensión indefinida. Tres de cada cuatro oxígenos de cada tetraedro SiO4, están compartidos con los tetraedros vecinos, en una relación Si:O=2:5. Se denomina esta unidad estructural “hoja de siloxano”.

Listado completo de minerales de silicato