Les silicates

Les silicates : La famille la plus abondante de minéraux

90 % de la croûte terrestre est composée de silicates, des minéraux bâtis autour de l'oxygène et du silicium, éléments chimiques fondamentaux dans la composition des planètes solides du système solaire. Avec ses 1 150 minéraux, cette classe est la plus importante.

Les silicates jouent un rôle crucial dans la composition des roches et sont essentiels pour la structure de la Terre.

Qu'est-ce qu'un silicate ?

Les silicates sont des minéraux qui ont tous la même structure de base : un atome de silicium au centre d'un tétraèdre dont les quatre sommets sont occupés par des atomes d'oxygène. Cette structure de base est ce qui rend les silicates si importants et si répandus dans la croûte terrestre.

La cohésion des silicates est telle qu'ils sont insolubles dans les acides, mis à part l'acide fluorhydrique. De plus, ces minéraux peuvent résister aux températures extrêmes que l'on trouve dans le manteau terrestre.

Pour un rappel des bases sur ce qu'est un minéral, vous pouvez consulter notre article sur Les Minéraux : Les Briques de la Terre.

Les différents types de silicates

En fonction de la disposition des tétraèdres les uns par rapport aux autres, les silicates sont répartis en six sous-classes. Chacune de ces sous-classes a des exemples de pierres qui illustrent leurs caractéristiques uniques.

a. Nésosilicates (Silicates isolés)

• Description : Dans cette sous-classe, les tétraèdres de silicium-oxygène sont isolés les uns des autres.
• Exemples : Olivine, Grenat.

b. Sorosilicates (Silicates en paires)

• Description : Ici, deux tétraèdres partagent un atome d'oxygène.
• Exemples : Épidote, Zéolite.

c. Cyclosilicates (Silicates en anneaux)

• Description : Les tétraèdres sont disposés en anneaux, formant des structures cycliques.
• Exemples : Beryl, Tourmaline.

d. Inosilicates (Chaînes simples et doubles)

• Description : Les tétraèdres sont organisés en chaînes simples ou doubles, ce qui donne des structures allongées.
• Exemples : Pyroxènes (chaînes simples), Amphiboles (chaînes doubles).

e. Phyllosilicates (Silicates en feuillets)

• Description : Les tétraèdres sont disposés en couches ou feuillets.
• Exemples : Micas, Talc.

f. Tectosilicates (Silicates en réseau tridimensionnel)

• Description : Dans cette sous-classe, les tétraèdres forment un réseau tridimensionnel, où chaque atome d'oxygène est partagé entre deux tétraèdres.
• Exemples : Quartz, Feldspaths.

Pour y voir plus clair, j'ai conçu un petit schéma qui représente chacune des sous-famille en image. Cela vous aidera à visualiser la description précédente :

Pour en savoir plus sur comment ces types de silicates se retrouvent dans différentes roches, consultez nos articles sur Les familles de Roches.

Importance des silicates dans la composition des roches

Les silicates constituent une grande partie des roches terrestres. Que ce soit dans les Roches Ignées, les Roches Métamorphiques ou les Roches Sédimentaires, les silicates sont omniprésents. Leur structure stable et leur capacité à résister aux conditions extrêmes les rendent indispensables dans la formation de la plupart des roches.

4. Les propriétés des silicates

Les silicates sont connus pour leurs propriétés spécifiques, telles que leur dureté, leur résistance à l'érosion, et leur éclat. Un exemple emblématique est le quartz, le minéral le plus abondant et le plus connu des silicates. A l'état pur, on l'appelle "cristal de roche". Dans l'Antiquité, on pensait qu'il s'agissait de glace (cristal en grec) si fortement gelée qu'elle ne pouvait fondre ! L'observation de ses magnifiques cristaux hexagonaux terminés par des pyramides triangulaires a permis d'énoncer au 1er siècle les premières lois de la cristallographie.

Les usages du quartz peuvent être déclinés à l'infini, depuis l'exploitation du sable, la fabrication de la laine de roche jusqu'à la montre à quartz.