silicateとnon-silicate

現在留学中で、Geologyの初級のクラスをとっているのですが、日本語でも勉強したことがなく、ネットで調べてもよくわからないことがあるので、質問させていただきます。
Silicate（辞書ではケイ酸塩とでてきました）とNon-Silicateに関する質問です。
とりあえず自分が理解していることは、
・SilicateはSilicon（Si）とOxygenを含む鉱物の総称で、地球上の鉱物の７割ほどを占めること
・SilicateはFerromagnesionとNonferromagnesionに分類できること。
ということぐらいです。

そのうえで２点、質問させていただきます
１）次の授業までに調べてくる課題として
• Explain how silicon-oxygen tetrahedrons, the fundamental building blocks of silicate minerals, join together to form other silicate structures.
という問題が出されました。つまり、Silicateの基本的な構成要素である silicon-oxygen tetrahedrons がどのように結合されてSilicateを構成しているか、ということだと思いますが、教科書を読んでもピンと来ないので、教えていただきたいです。

２）FerromangesianとNonferromagnesianとを比較するとき、色が黒っぽいか白っぽいか以外に何かありますか？

よろしくお願いいたします。
念のため、用語の日本語名を書いておきますが、何分素人なので、間違っている可能性があります。
もし間違いがありましたら、そちらも指摘していただけるとありがたいです。

No.1 ベストアンサー 回答者： ddeana 回答日時： 2015/02/10 11:52

＞Explain how silicon-oxygen tetrahedrons, the fundamental building blocks of silicate minerals, join together to form other silicate structures.

「ケイ素四面体（SiO4四面体）が、どのように連結して、他のケイ酸塩鉱物を形作るか説明しなさい」
ということです。他のケイ酸塩鉱物に教科書に載っていると思いますが、代表的なものだと
・Nesosilicates またはOrthosilicates（ネソ珪酸塩鉱物）
・Sorosilicates　（ソロ珪酸塩鉱物）
・Cyclosilicates　（シクロ（サイクロ）珪酸塩鉱物）
などがあります。
silicon-oxygen tetrahedronsは、中心にSi atomがあって、そのまわりを4つのOxgen atomが取り囲むような形の4面体です。この4面体同士が外側の酸素をはずしながら他のmineralと結合することによって作りだすさまざまな形があります。あなたが説明するのは、そうしたさまざまな結合がどのatomがどのatomと置き換わったりまたchainを作ったりすることで出来上がるかということだと考えます。
下記のsilicate structturesの説明と教科書に見ながら、結合の仕方をご自分なりにまとめてみてください。
http://jaeger.earthsci.unimelb.edu.au/msandifo/T …

>FerromangesianとNonferromagnesianとを比較するとき、色が黒っぽいか白っぽいか以外に何かありますか？
・Ferromagnesian is a classification of igneous rocks.　Nonferromagnesian is in crystalline structure.
（火成岩vsクリスタル）
・non-ferromagnesian is lighter in gravity about 2.7 than Ferromagnesian
(色の違いからわかるように、ironやmagnesiumを含んでいるからこそFerromagnesianの方がgravityも大きいです。）

この回答へのお礼

よくわかりました！ありがとうございました。

お礼日時：2015/02/16 15:01

No.2 回答者： kv2007 回答日時： 2015/02/12 13:19

ケイ素1個は酸素4個と結びついてケイ酸四面体（silicon-oxygen tetrahedron）をつくります．それぞれのケイ酸四面体は酸素を別のケイ酸四面体と共有して，ケイ酸塩鉱物の構造を作っています．共有の数で構造が異なり，nesosilicate，sorosilicate, inosilicateなどに区分されます．

以下にそれぞれの区分と代表的なケイ酸塩鉱物を記述します．

・ネソ珪酸塩鉱物（nesosilicates: orthosilicates）：独立のケイ酸四面体からなるケイ酸塩鉱物：カンラン石グループ(olivine)，ザクロ石グループ(garnet)
・ソロ珪酸塩鉱物（sorosilicates）：ケイ酸四面体が複結合した珪酸塩鉱物：緑簾石グループ(epidote)
・サイクロ（環状）珪酸塩鉱物（cyclosilicates; ring silicates）：ケイ酸四面体の有限結合の環状体珪酸塩鉱物：電気石グループ(tourmaline)
・イノ（鎖状）珪酸塩鉱物（inosilicates; chain silicates）：ケイ酸四面体の連結が無限に延びて、鎖状になった繊維状型珪酸塩鉱物：輝石グループ(pyroxene），角閃石グループ(amphibole)
・フィロ（層状）珪酸塩鉱物（phyllosilicates; sheet silicates）：ケイ酸四面体が網状結合をした層状型珪酸塩鉱物：雲母グループ(mica)，粘土鉱物(clay minerals）
・テクト（網状）珪酸塩鉱物（tectosilicates; network silicates）：Si-O四面体が3次元的な網目結合をした珪酸塩鉱物：石英(quarts)，長石グループ(feldspar)


ferro-は鉄，magnesi-はマグネシウムで，マグネシウム（苦）や鉄が多い（Ferromagnesian），ほとんど含まない（Nonferromagnesian）の意味です．
Ferromagnesianは日本語だと「苦鉄質」といいます．一般的な火成岩を構成するケイ酸塩鉱物のうち，輝石，カンラン石，角閃石の大部分，黒雲母がFerromagnesian minerals（苦鉄質鉱物）です．一方，鉄マグネシウムをほとんど含まないNonferromagnesian mineralsは，石英，長石，白雲母が代表的なものです．一般にFerromagnesian mineralsは，色が黒から緑色のことが多く（有色鉱物）また，密度も大きいです．逆にNonferromagnesian mineralsは，色が白色から無色で，密度も小さい傾向があります．ちなみに鉄やマグネシウムが多い玄武岩質マグマが冷え固まった岩石は，カンラン石，輝石が多く，黒っぽく見え，密度が大きくなります．逆に鉄やマグネシウムが少ないカコウ岩質マグマでは，長石，石英が多く含まれ，白っぽく，密度が小さくなります．これが玄武岩質岩石からなる海洋地殻は密度が大きく，カコウ岩質岩石からなる島弧や大陸地殻は密度が小さい理由です．

似たような言葉にmafic（苦鉄質），felsic（珪長質）という言葉もありますが，こちらはmafic rocks,
felsic rocksなど岩石にもっぱら使われます．（mafic mineralという言い方はあります）