Рентгенометрически установлено, что кристаллич. С. имеют ионную структуру. Эти же данные заставляют категорически отвергнуть положение о сходстве кремне-кислородных соединений с органическими, а отсюда и все попытки построения теории С., основанные на этом ложном представлении. Основой структуры кристаллич. С. является тетраедрическая группировка четырёх ионов кислорода вокруг ионов кремния. Подобный кремне-кислородный тетраедр характеризуется расстоянием Si — О,ки для Si и О, но всё же отношение количеств этих ионов будет 1.: 3, т. е. условно можно писать (SiO3) n. — С. с цепными структурами весьма распространены в природе — группы пироксенов. Нередко наблюдается и удвоение подобных цепей за счёт сцепления через вершины тетраедров, направленных навстречу друг другу (через одно звено цепи) (рис. ЗЪ). Получающиеся «ленты» из Si — О тетраедров можно считать как бесконечное повторение групп Si4Olx. В этом случае уже нельзя говорить^ о метасиликатах, хотя нередко С. такого строения (амфиболы) ещё относят к метасиликатам.
Дальнейшим усложнением структуры С. является сцепление подобных «лент» в плоскостные агрегаты бесконечного протяжения по двум измерениям. Как видно из рис. 4, такие сцепления могут носить как гексагональный, так и тетрагональный характер. При подобном строении отношение Si : О будет как 3 : 10. — Наконец, встречаются и пространственные сцепления Si — О тетраедров, причём каждый тетраедр сцеплён своими четырьмя вершинами с соседними тетраедрами, что и создаёт т. н. вязаные, или вязевые С. Столь сложное строение С. ещё усложняется тем, что алюминий способен также давать тетраедрические группировки с расстоянием А1 — О ок.
1, 70 А, т. е. достаточно близким к расстоянию Si — О. Отсюда является возможность замены части Si — О на А1 — О тетраедры. Т. о., возникает весьма распространённая группа соединений, названных акад. Вернадским алюмосиликатами.
Недостаток одной валентности при замещении Si на А1 компенсируется внедрением в решотку кристалла одновалентного иона (Na или К) или двувалентного — чаще всего Са. Надо заметить, что А1 в С. не всегда имеет тетраедрическое окружение ионами кислорода. Встречаются нередко и другие соотношения, и тогда А1 приобретает роль катиона. В этих случаях можно наблюдать изоморфизм с магнием. Т. о., естественные С. могут быть сведены в ряд групп.
Способность кремнёвых соединений к образованию сложных комплексов сказывается не только в образовании алюмосиликатов.
Встречаются также боро-, цирконо-, титаносиликаты. Их строение весьма сложно и ещё мало изучено. Кроме подобных комплексов,
равным 1, 54—1, 60 А. Его относительные размеры видны на рис. 1. Ряд С. обнаруживает подобное строение, причём отдельные Si — О тетраедры сцеплены в решотку при помощи других ионов. Такое строение соответствует ортосиликату, т. к. отношение Si : Q = 1 : 4.
К этому типу принадлежат оливин, гранаты, циркон и др. — В более сложных структурах наблюдается попарное сцепление Si — О тетраедров через один ион кислорода, т. е. образование групп Si2O7 (рис. 2Ъ). Такие группы держатся между собой через другие ионы.
Подобный тип строения в минералах представлен редко (тортвейтит, Sc2Si2O7). Затем возможно замыкание таких сцеплённых тетраедров в кольца Si3O9, Si4O12, Si60i8 (рис. 2с, d, е), что будет соответствовать составу метасиликатов. Примерами могут служить бенитоит, Ba Ti Si3O9, берилл, Al2Be3SieO18, и др.
Подобные «островные» структуры, так же как и значительно более распространённые бесконечные сцепления тетраедров, характеризуются Примеры Формула Заряд Заряд! только одним типом сцеп
Si : О и тип анио
анио
на нов на 1 Si 1 минерал формула ления Si — О тетраедров — через вершины. Сцепле — 4—4 форстерит [Si04] 1 :4 Mg2SiO4 ния через рёбра (однотетраедр временно двумя верши2: 7 тортвейтит — 3—6 Sc2Si2O7 [Si2O7l двойной нами одного тетраедра тетраедр с двумя вершинами друбенитоит — 6 1 :3 BaTiSi3O9 [Si3O9] гого) или через грани кольцо — 12—2 1 3 (тремя вершинами) не берилл [SieOis] Ве3А1281бО18 кольцо наблюдается.
Следующим типом стро1 : 3 [SiO3]n — 2п — 2 диопсид CaMg(SiO3) 2 ения является сцепление цепочка тетраедров в бесконечные — 6П — 1, 5 Ca2Mg4(Si40n) 2 Mg(OH) 2 тремолит [Si40n]n 4 :И цепи (рис. За). Подобные лента цепи соединены между тальк, псевдогекс а2 :5 [Si20s]n — 1 Mg2(Si2O5) 2 Mg(OH) 2 собой ионами металлов, лист гопальная преимущественно каль
2 : 5 — <п [Si2O5]n — 1 KFCa4(Si2O5) 48H2O апофиллит, тетрацием и магнием. В этих гональная лист структурах уже невозмоSiO2 кварц 1 :2 0
[SiO2] 0
жно выделить какие-ливязь бо конечные группиров-
