Gerüstsilikate
Als Gerüstsilikate (Tektosilikate) bezeichnet man Silikate, deren Anionen aus einem Gerüst eckenverknüpfter SiO4- und AlO4-Tetraeder bestehen.[1]
Zu dieser Abteilung der Silikate zählen mit den Feldspäten und Feldspatvertretern (z. B. Nephelin, Leucit) die häufigsten Minerale der Erdkruste.[2][3][4] Die technisch wichtigen und auch in der Natur verbreiteten Minerale der Zeolithgruppe sind, mit wenigen Ausnahmen, ebenfalls Gerüstsilikate.
Die Silikatgerüste umschließen größere Hohlräume, in denen große Kationen wie Ammonium ([NH4]+), Na+, K+, Cs2+, Ca2+, Ba2+, Sr2+ oder auch Moleküle wie Wasser oder Komplexanionen wie Sulfat (SO42−) Platz finden. Aufgrund ihrer meist lockeren Struktur zeichnen sich die Gerüstsilikate durch eine geringe Dichte, Lichtbrechung und mittlere Mohs-Härte (4–6) aus.[5]
Viele der Alumosilikatgerüste sind von weiten, offenen Kanälen durchzogen (Zeolithe), die z. B.Wasser oder Kationen aufnehmen und abgeben können, ohne dass das Silikatgerüst instabil wird. Darauf basiert die technische Anwendung dieser Minerale als Ionentauscher oder Molekularsiebe.
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Klassifikation
Nach Liebau
Die Klassifikation von Liebau behandelt die Gerüstsilikate als eine Verknüpfung von Silikatketten zu Gerüsten, die in drei Dimensionen unbegrenzt sind und unterteilt die Gerüstsilikate anhand der Periodizität und Verzweigung der Silikatketten, die die Schichten aufbauen.[1]
Periodizität:
Sie gibt an, nach wie vielen Silikatkettengliedern (SiO4- Tetraeder) sich der Aufbau einer Kette wiederholt.[1]
Verzweigung:
Sie gibt an, ob von einer Silikatkette weitere SiO4- Tetraeder abzweigen. Man unterscheidet zwischen offen verzweigten Silikatketten und zyklisch verzweigten Silikatketten, bei denen die von der Kette abzweigenden SiO4- Tetraeder geschlossene Ringe formen.[1]
Nach Strunz
- Sililkatgerüst des Nephelin
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang der c-Achse
- Sililkatgerüst des Orthoklas
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang der b-Achse
Blick entlang der c-Achse
Ebenso wie bei den Schichtsilikaten übernimmt die Strunz’sche Klassifikation der Gerüstsilikate nicht die Nomenklatur und Kriterien von Liebau. Die Strunz’sche Systematik unterteilt die Gerüstsilikate anhand des Einbaus von zeolithischen Wasser in die Struktur in die Abteilungen
- „Gerüstsilikate (Tektosilikate) ohne zeolithisches H2O“ (9F)
- „Gerüstsilikate (Tektosilikate) mit zeolithischem H2O“ (9G).
Die weitere Einteilung erfolgt anhand der Größe und Verknüpfung der Silikatringe, aus denen sich die Silikatgerüste zusammensetzen, sowie dem Auftreten weiterer Anionen.[2][3][4]
9.F Gerüstsilikate (Tektosilikate) ohne zeolithisches H2O
9.FA Gerüstsilikate (Tektosilicates) ohne weitere Anionen[2][3][4]
- 9.FA.05 Nephelin-Gruppe
- 9.FA.10 Malinkoit-Gruppe
- 9.FA.15 Virgilit-Gruppe
- 9.FA.25 Lisitsynit-Gruppe
- 9.FA.30 Feldspat: Alkali
- 9.FA.35 Feldspat: Plagioklas
- 9.FA.40 Paracelsian-Gruppe
- 9.FA.45 Svyatoslavit-Gruppe
- 9.FA.50 Slawsonit
- 9.FA.55 Lisetit-Gruppe
- 9.FA.60 Stronalsit-Gruppe
- 9.FA.65 Danburit-Gruppe
- 9.FA.70 Lingunit
- 9.FA.75 Kumdykolit
9.FB Gerüstsilikate (Tektosilicates) mit weiteren Anionen[2][3][4]
- Sililkatgerüst des Cancrinit
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang der c-Achse
9.G Gerüstsilikate (Tektosilikate) mit zeolithischem H2O; Familie der Zeolithe
- Sililkatgerüst des Natrolith
Blick entlang der c-Achse
Blick entlang Kanälen aus 6-er Ringen
9.GA Zeolithe mit vierer-Ring Ketten über ein fünftes Si verbunden[3][4]
- 9.GA.05 Natrolith-Gruppe
- 9.GA.10 Thomsonit-Gruppe
- 9.GA.15 Edingtonit-Gruppe
9.GB Ketten von einfach verbundenen vierer-Ringen[3][4]
- Sililkatgerüst des Analcim
Blick entlang der c-Achse
Blick entlang Kanälen aus 6-er Ringen
- 9.GB.05 Analcim-Gruppe
- 9.GB.10 Laumontit-Gruppe
- 9.GB.15 Yugawaralith-Gruppe
- 9.GB.20 Roggianit-Gruppe
- 9.GB.25 Goosecreekit-Gruppe
- 9.GB.30 Montesommait-Gruppe
- 9.GB.35 Parthéit-Gruppe
9.GC Ketten doppelt verbundener vierer-Ringe[3][4]
- Sililkatgerüst des Phillipsit (9.GC.10)
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang der b-Achse
Blick entlang der c-Achse
- 9.GC.05 Gismondin-Gruppe
- 9.GC.10
- 9.GC.15 Merlinoit-Gruppe
- 9.GC.20
- 9.GC.25 Perlialit-Gruppe
- 9.GC.30 Boggsit-Gruppe
- 9.GC.35
9.GD Ketten von fünfer-Ringen[3][4]
- Sililkatgerüst des Lévyn
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang der b-Achse
Blick entlang der c-Achse
- 9.GD.05 Gmelinit-Gruppe
- 9.GD.10
- 9.GD.15 Lévyn-Gruppe
- 9.GD.20
- 9.GD.25 Offretit-Gruppe
- 9.GD.30 Faujasit-Gruppe
- 9.GD.35 Mordenit-Gruppe
- 9.GD.40 Dachiardit-Gruppe
- 9.GD.45 Epistilbit-Gruppe
- 9.GD.50 Ferrierit-Gruppe
- 9.GD.55 Bikitait-Gruppe
9.GE Tafeln mit 4-4-1-1 Struktureinheiten[3][4]
- Sililkatgerüst des Heulandit
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang der b-Achse
Blick entlang der c-Achse
- Sililkatgerüst des Gottardiit
Blick entlang der a-Achse
Blick entlang 011-Achse
Perspektivische Ansicht
- 9.GF.05 Terranovait-Gruppe
- 9.GF.10 Gottardiit-Gruppe
- 9.GF.15 Lovdarit-Gruppe
- 9.GF.20 Gaultit-Gruppe
- 9.GF.30 Tschernichit-Gruppe
- 9.GF.35 Mutinait-Gruppe
- 9.GF.40 Tschörtnerit-Gruppe
- 9.GF.50 Thornasit-Gruppe
- 9.GF.55 Direnzoit-Gruppe
9.GG Käfige und Doppelkäfige von 4-, 6- und achtfach-Ringen[3][4]
- 9.GG.05 Cowlesit-Gruppe
9.GH. Unklassifizierte Zeolithe[4]
Literatur
- F. Liebau (1982): Classification of Silicates in: Reviews in Mineralogy Volume 5: Orthosilicates; Mineralogical Society of America
Weblinks
- webmineral: Nickel-Strunz Silicates Classification (Version 10)
- mineralienatlas: Mineralklasse-9.F nach Strunz 9. Auflage – Gerüstsilikate (Tektosilikate) ohne zeolithisches H2O
- mindat.org: Nickel-Strunz Classification – Tektosilicates without zeolitic H2O 10th edition
- Universität Tübingen: Systematik der Minerale
Einzelnachweise
- ↑ a b c d Liebau 1982
- ↑ a b c d Mineralklasse-9.F nach Strunz 9. Auflage
- ↑ a b c d e f g h i j k Nickel-Strunz Silicates Classification (Version 10)
- ↑ a b c d e f g h i j k l Nickel-Strunz Classification – Tektosilicates 10th edition
- ↑ Universität Tübingen: Systematik der Mineralien – Tektosilikate (Gerüstsilikate)
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Cancrinite silicate framework, view along a-axix
Data from:
Hassan I., Grundy H D. (1991): The crystal structure of basic cancrinite, ideally Na8[Al6Si6O24](OH)2.3H2O, The Canadian Mineralogist 29, pp. 377-383
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Phillipsite silicate framework, view along b-axis
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Gatta G D., Cappelletti P., Rotiroti N., Slebodnick C., Rinaldi R. (2009): New insights into the crystal structure and crystal chemistry of the zeolite phillipsite, American Mineralogist 94, pp. 190 - 199
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Heulandite silicate framework, view along a-axis
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Merkle A B., Slaughter M. (1968): Determination and refinement of the structure of heulandite, American Mineralogist 53, pp. 1120-1138
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Cancrinite silicate framework, view along c-axis
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Hassan I., Grundy H D. (1991): The crystal structure of basic cancrinite, ideally Na8[Al6Si6O24](OH)2.3H2O, The Canadian Mineralogist 29, pp. 377-383
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Ein feiner Nosean-Kristall 0,7 mm hoch mit vielen glänzenden Facetten - Fundort: Wannenköpfe, Ochtendung, Eifel, Deutschland
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Natrolite silicate framework
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Peacor D. R. (1973): High temperature, single-crystal X-Ray study of natrolite; T = 25 C, American Mineralogist 58, pp. 676-680
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Feldspat
- Fundort: Virgem da Lapa, Jequitinhonha valley, Minas Gerais, Southeast Region, Brasilien (Fundort bei mindat.org)
- Größe: 18 x 21 x 8.5 cm.
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Natrolite silicate framework, view along 6-fold channels
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Peacor D. R. (1973): High temperature, single-crystal X-Ray study of natrolite; T = 25 C, American Mineralogist 58, pp. 676-680
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Orthoclase silicate framework, view along c-axis
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Colville A A., Ribbe P H. (1968): The crystal structure of an adularia and a refinement of the structure of orthoclase, American Mineralogist 53, pp. 25 - 37
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Levine silicate framework, view along a-axis
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Merlino S., Galli E., Alberti A. (1975): The crystal structure of levyne, Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen 22, pp. 117-129
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Heulandite silicate framework, view along a-axis
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Orthoclase silicate framework, view along b-axis
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Colville A A., Ribbe P H. (1968): The crystal structure of an adularia and a refinement of the structure of orthoclase, American Mineralogist 53, pp. 25 - 37
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Gottardiite silicate framework, view along 011-axis
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Alberti A., Vezzalini G., Galli E., Quartieri S. (1996): The crystal structure of gottardiite, a new natural zeolite, European Journal of Mineralogy 8, pp. 69-75
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Analcim silicate framework, view along c-axis
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Mazzi F., Galli E. (1978): Is each analcime different?, American Mineralogist 63, pp. 448-460
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Phillipsite silicate framework, view along c-axis
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Gottardiite silicate framework,
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Alberti A., Vezzalini G., Galli E., Quartieri S. (1996): The crystal structure of gottardiite, a new natural zeolite, European Journal of Mineralogy 8, pp. 69-75
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Natrolith
- Fundort: Magheramorne Quarry, Larne, County Antrim, Nordirland, Vereinigtes Königreich (Fundort bei mindat.org)
- Größe: 6.7 x 6.2 x 4.6 cm.
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ALumosilikatgerüst des Orthoklas
links: Atome (Si: rot, O: blau)
rechtrs: SiO4- Tetraeder
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Nepheline silicate framework, view along c-axis
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Buerger M J., Klein G E., Donnay G. (1954): Determination of the crystal structure of nepheline, American Mineralogist 39, pp. 805-818
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Leucit, Orthoklas
- Größe: 6.4 x 5.7 x 5.5 cm
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Heulandite silicate framework, view along b-axis
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Gottardiite silicate framework, view along a-axis
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Alberti A., Vezzalini G., Galli E., Quartieri S. (1996): The crystal structure of gottardiite, a new natural zeolite, European Journal of Mineralogy 8, pp. 69-75
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Natrolite silicate framework, view along c-axis
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Levine silicate framework, view along b-axis
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Analcime silicate framework
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Orthoclase silicate framework, view along a-axis
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