Silicatos
Los silicatos son la clase mineral dominante de la corteza terrestre, donde constituyen alrededor del 90 % de su masa. Se definen por compartir una misma unidad estructural básica: el tetraedro de sílice [SiO₄]⁴⁻.
El tetraedro de sílice
La unidad fundamental de todos los silicatos es el tetraedro [SiO₄]⁴⁻: un átomo de silicio (Si) situado en el centro y rodeado por cuatro átomos de oxígeno (O) en los vértices. Esta unidad posee una carga neta de −4, que debe neutralizarse mediante el enlace con cationes (Fe²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Na⁺, K⁺, Al³⁺) o mediante el reparto de oxígenos con tetraedros vecinos.
El criterio central de clasificación es el grado de polimerización, es decir, cuántos átomos de oxígeno comparte cada tetraedro con otros tetraedros. A mayor polimerización, mayor contenido relativo de Si y mayor temperatura de cristalización (ver serie de Bowen).
Clasificación por polimerización
Nesosilicatos (tetraedros aislados)
Los tetraedros no comparten oxígenos; quedan aislados y unidos solo por cationes. Tienen alta densidad y dureza.
- Ejemplos: olivino (Mg,Fe)₂SiO₄, granates, circón ZrSiO₄, andalucita.
Sorosilicatos (tetraedros en pares)
Dos tetraedros comparten un oxígeno, formando grupos dobles [Si₂O₇]⁶⁻.
- Ejemplos: epidota, hemimorfita.
Ciclosilicatos (anillos)
Los tetraedros se unen en anillos cerrados (de 3, 4 o 6 unidades).
- Ejemplos: berilo Be₃Al₂Si₆O₁₈, turmalina, cordierita.
Inosilicatos (cadenas)
Los tetraedros se enlazan formando cadenas.
- Cadena simple → piroxenos (augita, enstatita).
- Cadena doble → anfíboles (hornblenda, actinolita), que incorporan grupos hidroxilo (OH).
Filosilicatos (láminas)
Cada tetraedro comparte tres oxígenos, formando hojas o láminas. Explican la exfoliación perfecta en hojas y la blandura típica de este grupo.
- Ejemplos: micas (biotita, moscovita), arcillas (caolinita), talco, clorita, serpentina.
Tectosilicatos (armazón 3D)
Cada tetraedro comparte los cuatro oxígenos, generando una estructura tridimensional (armazón). Es el grupo más polimerizado y abundante de la corteza.
- Ejemplos: cuarzo SiO₂, feldespatos (ortoclasa, plagioclasas), feldespatoides (nefelina), zeolitas.
Tabla comparativa: estructura y polimerización
| Clase | Estructura del tetraedro | O compartidos | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Nesosilicatos | Aislado | 0 | Olivino, granate, circón |
| Sorosilicatos | Pares [Si₂O₇] | 1 | Epidota |
| Ciclosilicatos | Anillos | 2 | Berilo, turmalina |
| Inosilicatos (simple) | Cadena simple | 2 | Piroxenos |
| Inosilicatos (doble) | Cadena doble | 2,5 | Anfíboles |
| Filosilicatos | Láminas | 3 | Micas, arcillas, talco, clorita |
| Tectosilicatos | Armazón 3D | 4 | Cuarzo, feldespatos, zeolitas |
Relación con la serie de Bowen
El grado de polimerización se correlaciona con la temperatura de cristalización del magma según la serie de reacción de Bowen:
- Los nesosilicatos (olivino) y los inosilicatos (piroxenos, anfíboles) cristalizan a alta temperatura y son ricos en Fe y Mg (minerales máficos, oscuros).
- Los tectosilicatos (feldespato potásico, cuarzo) cristalizan a baja temperatura y son ricos en Si, Al, K, Na (minerales félsicos, claros).
Esta relación explica el orden de cristalización de los minerales en las Rocas ígneas y, por meteorización selectiva, su disponibilidad en los sedimentos de las Rocas sedimentarias.