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axinita TURMALINAS
berilo dravita
catapleíta elbaíta

cordierita

indicolita
crisocola rubelita
dioptásio schorlita
eudialita

Nos ciclossilicatos os tetraedros de SiO4 estão polimerizados formando figura fechada com forma de anéis. Esta polimerização dá-se de três maneiras diferentes: uma constituída por três tetraedros [Si3O9]6-, representado pelo mineral raro benitoíta; a segunda por 4 tetraedros [Si4O12]8-, exemplificada pelo mineral axinita; a terceira, por 6 tetraedros [Si6O18]-12, que constitui a estrutura básica dos minerais mais comuns e importantes desse grupo (berilo, turmalina, cordierita). A estrutura da axinita é complicada pela presença de triângulos BO3 e os grupos (OH).

Na estrutura do berilo, os anéis Si6O18 estão dispostos em folhas planas, paralelamente a {0001}. Estas folhas estão ligadas pelos pequenos íons de Be e Al, dotados de elevada densidade de carga superficial e de alto poder polarizante, fato que conduz a clivagem imperfeita. A arquitetura simples do berilo onde os anéis de tetraedros estão dispostos de tal maneira que não são polares, isto é, um plano de simetria pode ser imaginado passando através dos tetraedros no plano do anel, ligados fortemente por Be em coordenação 4 e Al em coordenação 6, resultando em morfologia cristalina, também simples. Os anéis estão dispostos uns sobre os outros, de tal forma que os orifícios centrais se correspondem, formando canais paralelamente ao eixo c. Nestes canais, pode estar presa uma variedade ampla de íons, átomos neutros e moléculas. Desta maneira, alojam-se no berilo a hidroxila, o flúor, o hélio atômico, a água e os íons de Li, Rb, Ce e Na. Esses elementos e moléculas assim dispostos têm pouco efeito sobre as dimensões da cela elementar, ou outras propriedades do mineral. A cordierita tem uma estrutura semelhante à do berilo, mas forma cristais ortorrômbicos pseudo-hexagonais em que parte do alumínio ocupa as posições do silício, coordenadas tetraedricamente, nos anéis, e parte fica em coordenação 6.

A turmalina também está estruturada através de anéis compostos por 6 tetraedros, mas o arranjo é polar, isto é, a força líquida das ligações em relação a uma face do anel é diferente da outra. Esta polaridade da unidade de estrutura fundamental conduz ao caráter polar bem conhecido do cristal de turmalina, fato que reflete na estrutura externa (hábito) e nas propriedades piro e piezoelétricas. Na estrutura desse mineral também existem triângulos BO3 independentes e grupos (OH) e todas as unidades estruturais estão unidas por ligações iônicas através de cátions dos tipos X e Y, onde os íons X podem ser Na e Ca e os Y Mg, Fe3+, Al, Fe2+, Mn2+ e o Li. As variedades são determinadas pelas proporções relativas dos diferentes íons X e Y, e a substituição iônica segue o padrão usual, com substituição mútua, ampla, nas posições Y, do Mg, Fe2+, Mn2+, e nas posições X, do Na e Ca, acompanhada por substituição concomitante, acoplada, para manter a neutralidade elétrica.

©Fábio Braz Machado