Różnica między minerałami krzemianowymi i niekrzemianowymi

Istnieje wiele różnych rodzajów minerałów. Można je jednak podzielić na dwie szerokie klasy, minerały krzemianowe i niekrzemianowe. Krzemiany są liczniejsze, chociaż bardzo często występują również krzemiany. Obydwa różnią się nie tylko składem, ale także strukturą. Struktura krzemianów bywa bardziej złożona, podczas gdy struktura niekrzemianów charakteryzuje się dużą zmiennością.

Wszystkie minerały krzemianowe zawierają krzem i tlen – dwa najpowszechniejsze pierwiastki w skorupie ziemskiej. Krzemiany są zdecydowanie bardziej obfite z dwóch grup minerałów, obejmując około 75 procent wszystkich znanych minerałów i 40 procent najbardziej powszechnych minerałów. Praktycznie wszystkie skały magmowe są zbudowane z minerałów krzemianowych; większość skał metamorficznych i wiele skał osadowych jest również zbudowana z krzemianów. Można je podzielić na mniejsze grupy na podstawie ich struktury.

Krzemiany dzielą się na różne grupy na podstawie ich struktury. Pierwszym z nich są neokrzemiany, które powstają z atomów ułożonych w czworoboczne kształty zwane czworościanami, z czterema tlenami na każdej jednostce, która może łączyć się z atomami ułożonymi w inne kształty, zawierającymi dodatnio naładowane jony (kationy) jak aluminium lub potas. Sorokrzemiany mają jednostki dwóch czworościanów, które dzielą jeden atom tlenu, podczas gdy cyklokrzemiany mają pierścienie czworościanów, przy czym każdy czworościan dzieli ze swoimi sąsiadami dwa atomy tlenu. Kationy mogą zostać uwięzione w środku tych pierścieni. Inokrzemiany mają ciągłe łańcuchy jednostek czworościennych, z których każda dzieli ze swoimi sąsiadami dwa tleny. Krzemiany warstwowe mają warstwy tetrahdry, z których każdy dzieli trzy tlenki z bezpośrednimi sąsiadami; arkusze są oddzielone innymi grupami i układami, a kationy mogą być uwięzione w przestrzeniach między czworościanami. Wreszcie, tektokrzemiany mają ciągłą strukturę czworościanów, z których każdy dzieli wszystkie cztery atomy tlenu ze swoimi sąsiadami.

Niekrzemiany to minerały, które nie zawierają jednostek krzemowo-tlenowych charakterystycznych dla krzemianów. Mogą zawierać tlen, ale nie w połączeniu z krzemem. Ich struktura wydaje się być bardziej zmienna i mniej złożona niż krzemiany, chociaż można je również podzielić na różne klasy na podstawie ich składu. Na przykład siarczany zawierają anion siarczanowy, SO4 z ładunkiem minus 2, podczas gdy tlenki zawierają tlen w połączeniu z metalem, takim jak aluminium. Wiele niekrzemianów ma znaczenie ekonomiczne, zwłaszcza te, które zawierają cenne metale.

Typowe przykłady minerałów krzemianowych obejmują minerały kwarcu, oliwinów i granatów. Szczególnie powszechny jest kwarc; na przykład piasek składa się głównie z kwarcu. Jednym z licznych minerałów niekrzemianowych jest piryt, czyli „złote złoto”, związek żelaza i siarki, dobrze znany ze swojego zwodniczego metalicznego połysku. Inne to kalcyt, z którego powstaje wapień i marmur, hematyt, korund, gips i magnetyt, tlenek żelaza słynący ze swoich właściwości magnetycznych.