Es gibt viele verschiedene Arten von Mineralien. Sie können jedoch in zwei große Klassen eingeteilt werden, die silikatischen und nicht silikathaltigen Mineralien. Die Silikate sind häufiger, obwohl auch Nichtsilikate sehr verbreitet sind. Die beiden unterscheiden sich nicht nur in ihrer Zusammensetzung, sondern auch in ihrer Struktur. Die Struktur von Silikaten ist tendenziell komplexer, während die Struktur von Nichtsilikaten eine große Variabilität aufweist.
Silikatmineralien
Silikatmineralien enthalten alle Silizium und Sauerstoff – die beiden am häufigsten vorkommenden Elemente in der Erdkruste. Silikate sind die bei weitem häufiger vorkommende der beiden Mineralstoffgruppen und umfassen etwa 75 Prozent aller bekannten Mineralstoffe und 40 Prozent der häufigsten Mineralstoffe. Praktisch alle magmatischen Gesteine bestehen aus Silikatmineralien; die meisten metamorphen und viele Sedimentgesteine bestehen ebenfalls aus Silikaten. Sie lassen sich aufgrund ihrer Struktur in kleinere Gruppen unterteilen.
Zusammensetzung von Silikaten
Silikate werden nach ihrer Struktur in verschiedene Gruppen eingeteilt. Die erste davon sind die Neosilikate, die aus Atomen gebildet werden, die in vierseitigen Formen, den sogenannten Tetraedern, mit vier Sauerstoffatomen angeordnet sind auf jeder Einheit, die sich mit Atomen verbinden kann, die in anderen Formen angeordnet sind und positiv geladene Ionen (Kationen) wie Aluminium oder. enthalten Kalium. Sorosilikate haben Einheiten von zwei Tetraedern, die sich ein Sauerstoffatom teilen, während Cyclosilikate Ringe von Tetraedern haben, wobei jedes Tetraeder zwei Sauerstoffatome mit seinen Nachbarn teilt. Kationen können im Zentrum dieser Ringe eingeschlossen werden. Inosilikate haben kontinuierliche Ketten aus tetraedrischen Einheiten, von denen jede zwei Sauerstoffatome mit ihren Nachbarn teilt. Schichtsilikate haben Schichten von Tetrahdra, von denen jeder drei Sauerstoffe mit unmittelbaren Nachbarn teilt; die Blätter sind durch andere Gruppen und Anordnungen getrennt, und Kationen können in den Zwischenräumen zwischen den Tetraedern eingeschlossen werden. Schließlich haben Tektosilikate ein kontinuierliches Gerüst aus Tetraedern, von denen jedes alle vier Sauerstoffatome mit seinen Nachbarn teilt.
Nicht-Silikate
Nichtsilikate sind Mineralien, die nicht die für Silikate charakteristischen Silizium-Sauerstoff-Einheiten enthalten. Sie dürfen Sauerstoff enthalten, jedoch nicht in Kombination mit Silizium. Ihre Struktur ist tendenziell variabler und weniger komplex als die der Silikate, obwohl auch sie aufgrund ihrer Zusammensetzung in verschiedene Klassen eingeteilt werden können. Sulfate enthalten beispielsweise das Sulfatanion SO4 mit einer Ladung von minus 2, während Oxide Sauerstoff in Partnerschaft mit einem Metall wie Aluminium enthalten. Viele der Nichtsilikate sind wirtschaftlich wichtig, insbesondere solche, die wertvolle Metalle enthalten.
Beispiele
Gängige Beispiele für Silikatmineralien sind Quarz, Olivine und Granatminerale. Quarz ist besonders verbreitet; Sand zum Beispiel besteht hauptsächlich aus Quarz. Ein häufig vorkommendes Nicht-Silikat-Mineral ist Pyrit oder "Narrengold", eine Verbindung aus Eisen und Schwefel, die für ihren trügerischen metallischen Glanz bekannt ist. Andere sind Calcit, aus dem Kalkstein und Marmor entstehen, Hämatit, Korund, Gips und Magnetit, ein Eisenoxid, das für seine magnetischen Eigenschaften bekannt ist.