Tectosilicate

Les tectosilicates sont des minéraux du groupe des silicates qui définissent un sous-groupe où le type d'architecture correspond à une polymérisation maximale ; architecture à charpente tridimensionnelle ; le rapport Si/O est égal à 0,5.

Définition

Les tectosilicates sont des minéraux formés par association de motifs élémentaires tétraédriques [SiO₄]⁴⁻ par tous leurs sommets. En fait, les tétraèdres (polyèdres qui ont 4 faces, 6 côtés et 4 sommets) de base [SiO₄]⁴⁻ que l'on retrouve dans tous les silicates, sont ici soudés par leurs quatre sommets et chaque oxygène est lié à deux cations.

Types de tectosilicates

Les tectosilicates comprennent plusieurs minéraux parmi les plus importants de la croûte terrestre.

Si on part du tétraèdre [SiO₄]⁴⁻ et qu'on met en commun chaque oxygène entre deux tétraèdres, on obtient la formule de la silice, SiO₂, qui dans la nature se présente en différents polymorphes (quartz, tridymite, cristobalite, etc.) et est le constituant principal du verre.

On peut dériver la formule chimique des autres tectosilicates à partir de celle de la silice, généralisée en n TO₂, où T indique le cation tétraédrique, essentiellement du silicium ou de l'aluminium.
La charge négative, qui résulte du remplacement du silicium par l'aluminium dans les tétraèdres, est compensée par la présence des cations M (K, Na, Ca, Ba, Li, etc.) dans les cavités de la structure.
Cette caractéristique est commune aux feldspaths, aux feldspathoïdes et aux zéolithes, mais la topologie est différente dans les trois cas.

Quartz

• Groupe du quartz - n = 1, SiO₂

Quartz

Tridymite

Cristobalite

Kéatite

Coésite

Stishovite

Haüyne

• Groupe des feldspathoïdes

n = 2, MT₂O₄, à structure quartz ou tridymite :

β-eucryptite LiAlSiO₄

Kalsilite KAlSiO₄

Néphéline Na₃KAl₄Si₄O₁₆

Haüyne (Na,Ca)_4-8Al₆Si₆(O,S)₂₄(SO₄,Cl)_1-2

Analcime

n = 3, MT₃O₆, à structure cristobalite :

Leucite KAlSi₂O₆

Pollucite CsAlSi₂O₆ • H₂O

Analcime NaAlSi₂O₆ • H₂O

• Groupe des feldspaths - n = 4, MT₄O₈

Albite

Feldspaths alcalins

feldspaths potassiques

Microcline - KAlSi₃O₈

Orthose - KAlSi₃O₈

Sanidine - KAlSi₃O₈

Anorthoclase - (Na,K)AlSi₃O₈

Feldspaths-Plagioclase

Albite - NaAlSi₃O₈

Oligoclase - (Na,Ca)(Si,Al)₄O₈ (Na:Ca 4:1)

Andésine - (Na,Ca)(Si,Al)₄O₈ (Na:Ca 3:2)

Bytownite - (Na,Ca)(Si,Al)₄O₈ (Na:Ca 1:4)

Anorthite - CaAl₂Si₂O₈

• Groupe des zéolithes - n > 4

Natrolite

Natrolite - Na₂Al₂Si₃O₁₀ • 2 H₂O

Chabazite-Ca - CaAl₂Si₄O₁₂ • 6 H₂O

Heulandite-Ca - CaAl₂Si₇O₁₈ • 6 H₂O

Stilbite - NaCa₂Al₅Si₁₃O₃₆ • 17 H₂O

Toxicologie, écotoxicologie

Inhalés sous forme de poussières ou de fines particules, les tectosilicates peuvent être source de silicose.

Certains tectosilicates, tels l'érionite (de la famille des zéolithes) ou la cristobalite, sont considérés comme cancérigènes (pour les mêmes raisons que l'amiante probablement, et sont également source de mésothéliome).

Voir aussi

Articles connexes

• Toxicologie, écotoxicologie
• Silicose, mésothéliome