Cyclosilicate

Les cyclosilicates sont des minéraux de la famille des silicates. L’unité structurale des cyclosilicates consiste en anneaux (ou cycles) formés de tétraèdres reliés entre eux par mise en commun d’un oxygène, donnant des rapports Si : O = 1 : 3. Les anneaux peuvent être simples ou branchés, isolés les uns des autres ou groupés par deux. Ces anneaux sont généralement empilés dans la structure et déterminent des canaux qui peuvent être vides ou occupés par des ions ou molécules. Les cyclosilicates sont classés selon le type d'anneaux, et en particulier le nombre de tétraèdres dans les anneaux. Les principaux types sont décrits ci-dessous (il existe de nombreuses autres combinaisons présentes dans des minéraux très rares).

Anneaux simples de trois tétraèdres [Si₃O₉]⁶⁻

• Bénitoïte, BaTi(Si₃O₉)

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  Trois tétraèdres
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  Bénitoïte

Anneaux simples de quatre tétraèdres [Si₄O₁₂]⁸⁻

• Joaquinite-(Ce), Ba₂NaCe₂FeTi₂(Si₄O₈)₂O₁₀(OH,F) • H₂O
• L'axinite, (Ca,Fe,Mn)₃Al₂(BO₃)(Si₄O₁₂)(OH), longtemps considérée comme un cyclosilicate contenant des anneaux de 4 tétraèdres, est maintenant classée dans les sorosilicates.

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  Quatre tétraèdres
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  Joaquinite-(Ce)

Anneaux simples de six tétraèdres [Si₆O₁₈]¹²⁻

• Béryl/émeraude, Be₃Al₂(Si₆O₁₈)
• Cordiérite, (Mg,Fe)₂Al₃(Si₅AlO₁₈), et son polymorphe de haute température, l'indialite
• Tourmaline, (Na,Ca)(Al,Li,Mg)_3-(Al,Fe,Mn)₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₄
• Dioptase, CuSiO₃ • H₂O

Les cyclosilicates en anneaux simples de six tétraèdres sont les plus courants. Ils comprennent notamment :

• les tourmalines, qui sont un groupe de borosilicates en anneaux à six tétraèdres et nombreuses substitutions isomorphiques ;
• le béryl, minéral des pegmatites dont la variété verte, l'émeraude, est une pierre précieuse ;
• la cordiérite, dans laquelle un tétraèdre sur 6 est occupé par 1 atome d'aluminium. Elle se forme facilement lors du métamorphisme de haute température/ basse pression (notamment dans les sédiments plus ou moins riches en Mg, au-dessus de 800 °C et 1000 bars de pression d’eau). Elle se rencontre également dans des roches magmatiques granitiques ou rhyolitiques. Son équivalent ferreux, la sékaninaite se rencontre également dans certaines roches métamorphiques de haute température et a été signalée dans les hauts-fourneaux.

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  Six tétraèdres
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  Émeraude

Deux anneaux condensés de six tétraèdres [Si₁₂O₃₀]¹²⁻

• Milarite, K₂Ca₄Al₂Be₄Si₂₄O₆₀ • H₂O
• Osumilite (en), K₂Fe^II₂Al₃(Si,Al)₁₂O₃₀, minéral rare souvent confondu avec la cordiérite et qui se rencontre également dans certaines roches volcaniques et métamorphiques.
• Roedderite, Na₂Mg₅Si₁₂O₃₀, minéral très rare du thermométamorphisme.