A földkéregben
sokféle magmás, metamorf és üledékes kőzet uralkodó vagy járulékos kőzetalkotói
a rétegszilikátok. Kőzettani jelentőségüket növeli az a tény, hogy magmás és
metamorf kőzetek felszíni vagy hidrotermás mállásából is nagy tömegben
képződnek (elsősorban piroxének, amfibolok és földpátok, továbbá kőzetüveg
átalakulásából). Emellett különböző talajtípusok ásványi komponensei között is
nagyon sokszor megtalálhatók. Összességében mintegy 5%-kal vesznek részt a
földkéreg felépítésében. Arányuk a felszínen és a felszín közelben ennél
azonban sokkal nagyobb.
Jelenlétük a
növényvilág szempontjából nagy fontosságú, hiszen a talaj részben a
rétegszilikátok segítségével tartja meg a vizet száraz időjárási viszonyok
között. Számos létfontosságú kémiai elemhez pedig a rétegszilikátok
közreműködésével jutnak hozzá a növények. Végeredményben az élővilág jelenléte,
sőt minősége nagymértékben az adott helyen előforduló rétegszilikátoktól függ.
A
rétegszilikátokban az SiO4-tetraéderek három irányba történő
összekapcsolódásával rétegek jönnek létre, melynek gyöke (Si2O5)2–. A
tetraéderek kationja a Si4+ mellett leginkább az Al3+ lehet. Az így létrejött
ún. tetraéderes réteghez azonban – negatív töltésének kiegyenlítésére –
oktaéderesen koordinált kationok rétegének, sőt bizonyos esetekben – szintén a
töltésegyensúly miatt – további rétegeknek kell kapcsolódniuk. Ilyen módon a
tetraéderes és az oktaéderes rétegek együtteséből többféle ún. rétegkomplexum
létrejöhet. Mivel a rétegkomplexumok között gyenge kötőerők hatnak, az így
felépülő rétegszilikátok közös tulajdonságai: rétegkomplexumokkal párhuzamosan
kitűnő hasadás, kis keménység és kis sűrűség. Kristályaik megjelenése a
szerkezetnek megfelelően lemezes, vékony táblás, melyek többnyire rugalmasan,
ritkábban mereven viselkednek. Az aggregátumalak jellegzetesen
pikkelyes-leveles. Fontos azonban megjegyezni, hogy a rétegszilikátok egy
jelentős részénél ezek a sajátosságok szabad szemmel nem (csak
elektronmikroszkóppal) figyelhetők meg, mert a kristályok mérete roppant
kicsiny, néhány mm, vagy nm nagyságú. Ezeket a rétegszilikátokat nevezzük
agyagásványoknak, mert agyagkőzetek uralkodó kőzetalkotó komponensei.
A kőzetalkotó
rétegszilikátokban minden tetraéderes réteg hatos gyűrűkből áll. Ezért
legtöbbször álhexagonális megjelenésűek a kristályaik. Az oktaéderes rétegben
lévő kationok általában két vagy három vegyértékűek. Ha két vegyértékűek (pl.
Fe2+, Mg2+ esetén), a rétegben minden kationhely betöltött. Ezekben a
rétegekben minden egyes O-atomot és (OH)-csoportot három kation övez, ezért ezt
trioktaéderesnek nevezzük. Amikor viszont az oktaéderes rétegben három vegyértékű
kationok vannak (pl. Al3+, Fe3+), minden hármas kationhelyből csak kettő van
betöltve. Ezeknél minden O-atomot és (OH)-csoportot két kation övez, ezeket
nevezzük dioktaéderes rétegeknek.
A tetraéderes
és oktaéderes rétegek sorakozásából levezethető a legfontosabb rétegszilikátok
szerkezete. Legegyszerűbb az egy oktaéderes és egy tetraéderes rétegből álló
szerkezeti típus, melyknek alapja a t–o rétegkomplexum. Ha viszont az
oktaéderes réteg másik oldalán is van egy tetraéderes réteg, akkor ún. t–o–t
rétegkomplexumot kapunk. Tovább bonyolódik a helyzet, ha a tetraéderes rétegben
minden negyedik Si4+-t Al3+ helyettesít, mert a két kation töltéskülönbsége
miatt negatív töltéstöbblet jelentkezik a t–o–t rétegkomplexumok felületén. Ezt
kell kiegyenlíteni a rétegkomplexumok között elhelyezkedő ún. rétegközi
kationoknak. Általában ilyen t–o–t
I t–o–t I
t–o–t sémával jelölhető szerkezetek építik föl a csillámokat, ahol I a
rétegközi (interlamináris) kationt jelöli.
Az eddigiek
alapján az oktaéderes és tetraéderes rétegek közötti geometriai illeszkedés
alapján mutattunk be néhány rétegszilikát szerkezetet. Vannak azonban olyanok,
ahol nem ilyen jó az illeszkedés az egyes rétegek között. Ennek eredménye az
lesz, hogy a rétegek nem egy síkot alkotnak, hanem többé-kevésbé deformálódnak.
Ez jellemzi többnyire a szerpentinásványokat, itt a rétegek redőzöttséget
mutatnak, vagy hengerszerűvé pöndörödnek.Az alábbiakban a következő sorrendben
fogjuk bemutatni a legfontosabb rétegszilikátokat:
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése