Los silicatos son los componentes más importantes de las rocas y, por consiguiente, de la corteza terrestre, integrando el 95 por ciento de ésta. Es, además, el grupo de minerales más rico en especies.
Son silicatos todos los minerales en los cuales el silicio y el oxígeno se coordinan en estructura tetraédrica, formando los denominados tetraedros (SiO₄).

En general, los silicatos se caracterizan por no tener aspecto metálico y por su elevada dureza. Su división se establece en varios conjuntos atendiendo a su estructura que está determinada, en cada caso, por la forma de agrupación de los tetraedros (SiO₄). En cualquier tipo de silicatos, el silicio puede ser sustituido parcialmente por el aluminio (y en algunos casos, el boro), obteniéndose así los aluminosilicatos, minerales que se describen junto a los silicatos.
Por lo tanto, el grupo funcional de todos los silicatos puede expresarse así:

Los cinco conjuntos de silicatos más importantes son:

GRUPO A. NESOSILICATOS

Tetraedros (SiO₄) aislados o independientes unidos por puentes de cationes metálicos (Fig. 2). Su grupo funcional es:

GRUPO B. CICLOSILICATOS

Tetraedros (SiO₄) en anillos triples, cuádruples o séxtuples. En este último caso, (Fig. 3), su grupo funcional es:

GRUPO C. INOSILICATOS

Tetraedros (SiO₄) en cadenas o en cintas (dobles cadenas).

• PIROXENOS: Tetraedros (SiO₄) en cadenas sencillas. Su grupo funcional es:
  
  (SiO₃)^-2
  (Si_4-kAl_kO₁₂)^-(8+k)
  
  
• ANFIBOLES: Tetraedros (SiO₄) en cadenas dobles. Su grupo funcional es:
  
  (Si₄O₁₁)^-6
  (Si_4-kAl_kO₁₁)^-(6+k)
  
  

GRUPO D. FILOSILICATOS

Tetraedros (SiO₄) dispuestos en redes planas Su grupo funcional es:

GRUPO E. TECTOSILICATOS

Tetraedros (SiO₄) dispuestos en redes tridimensionales. Su grupo funcional es:

NESOSILICATOS

1. Introducción

Los nesosilicatos, caracterizados por su estructura de tetraedros aislados se dividen, a su vez, en:

1. Nesosilicatos Verdaderos
2. Subnesosilicatos, donde existen, además, iones oxígenos no ligados al silicio 0, si se prefiere, poliedros aniónicos distintos de la coordinación tetraédrica.
3. Nesosilicatos-Sorosilicatos, donde existen, además de tetraedros aislados, pares de tetraedros unidos por el vértice (Si₂O₇)

Los minerales petrogénicos más importantes de cada uno de estos grupos se ven a continuación.

2. Nesosilicatos verdaderos

Olivino

También denominado Peridoto, es un silicato ferromagnesiano de fórmula SiO₄(Fe,Mg)₂. La proporción relativa de hierro y magnesio es variable formándose así una serie isomorfa continua de minerales que, genéricamente, se llaman Olivino, pero que cuando hay ausencia de hierro se conoce por Forsterita y cuando no hay magnesio se denomina Fayalita.

• Sistema de cristalización: rómbico.
• Dureza: de 6,5 a 7. Es un mineral frágil.
• Densidad: de 3,2 a 4,2 g/cm³ cm según su riqueza en hierro.
• Color: de verde oliva a verde amarillento (a veces parduzco por oxidación del hierro). En general se presenta en fragmentos pequeños, equidimensionales, de brillo vítreo, transparentes o traslúcidos.
• Exfoliación: imperfecta y poco visible, presentando fractura concoidea.
• Origen fundamental: magmático.
• Presencia: es un mineral esencial en una serie de rocas ígneas: Peridotita, Gabro olivínico, Dolerita olivínica y Basalto olivínico.

Granate

Los granates son minerales de composición química muy variable, definiéndose como silicatos dobles de fórmula genérica (SiO₄)₃D₃T₂ donde D es un catión divalente (calcio, hierro, magnesio, manganeso) y T uno trivalente (aluminio, hierro, cromo, titanio).

• Sistema de cristalización: regular.
• Dureza: de 6,5 a 7,5.
• Densidad: de 3,4 a 4,3 g/cm³.
• Color: variable; generalmente rojo, pardo, amarillo o verde, de transparente a opaco. Brillo vítreo y resinoso.
• Exfoliación: muy imperfecta, con fractura concoidea.
• Origen: fundamentalmente, de metamorfismo, aunque también puede tener origen magmático.
• Presencia: es un mineral accidental, muy común en rocas metamórficas y, menos, en rocas ígneas, presentándose en cristales equidimensionales, frecuentemente rombododecaedros. Las variedades más corrientes son Grosularia (Ca y Al), Almandina (Fe y Al) y Piropo (Mg y Al).

Circón

Silicato de zirconio, de fórmula SiO₄Zr.

• Sistema de cristalización: tetragonal.
• Dureza: 7,5.
• Densidad: 4,6 g/cm³.
• Color: incoloro en estado puro, pero presenta tintes amarillos o parduzcos por impurezas de hierro. Brillo vítreo diamantino. La variedad roja es el verdadero Jacinto.
• Exfoliación: imperfecta y fractura concoidea.
• Origen fundamental: magmático.
• Presencia es mineral accidental en muchas rocas ígneas, aunque también aparece en metamórficas y en sedimentarias debido a su inalterabilidad. Se suele presentar en cristales equidimensionales, con aspecto de granate, formando, a veces, prismas tetragonales apuntados por dos pirámides.
• Es muy normal que exista en el circón una substitución isomórfica parcial por Torio o Uranio, lo cual le convierte en mineral radioactivo.

3. Subnesosilicatos

Silicatos de aluminio

Existen tres minerales petrogénicos, todos ellos con origen fundamental de metamorfismo, accidentales en este tipo de rocas y con la misma fórmula estequiométrica (SiO₄)Al₂O: Andalucita, Sillimanita y Distena.
Los tres poseen cadenas de octaedros de aluminio, (AlO₆), unidas entre sí por tetraedros aislados de silicio (SiO₄), pero se diferencian entre sí en que en la distena estas cadenas se unen, también, por octaedros (AlO₆), en la Andalucita por grupos AlO₅ y en la Sillimanita por tetraedros de aluminio, AlO₄, con lo que este mineral es, en realidad, un aluminosilicato de aluminio.
Es decir, la escritura estructural de estos tres minerales puede significarse así:

Andalucita

• Sistema de cristalización: rómbico, presentándose siempre en cristales muy sencillos, prismas de sección cuadrada.
• Dureza: 7,5.
• Densidad: 3,1 a 3,2 g/cm³.
• Color: gris rojizo. Frecuentemente los cristales se recubren de muscovita formada por alteración de la andalucita. Raya blanca.
• Fractura: variable.
• Exfoliación: imperfecta.
• La andalucita tiene una variedad: la Quiastolita, que se presenta en prismas redondeados impregnados de sustancias carbonosas que ofrecen en sección transversal un núcleo oscuro con figura de cruz.

Distena o Cianita

• Sistema de cristalización: triclínico, presentándose en prismas alargados, rayados transversalmente y ligeramente ondulados en su superficie.
• Dureza: en dirección vertical, de 4 a 4,5, y en dirección transversal de 6 a 7 siendo esta anisotropía lo que le da el nombre de distena.
• Densidad: de 3,6 a 3,7 g/cm³.
• Color: generalmente azul de diferentes tonos en manchas irregulares. También blanco, rosa y otros colores.
• Exfoliación: perfecta, con brillo nacarado en los planos de exfoliación.

Sillimanita o Fibrolita

• Sistema de cristalización: rómbico, presentándose en agregados finamente fibrosos algo aplanados y redondeados, no formando nunca cristales aislados.
• Dureza: 6 a 7.
• Densidad: 3,2 g/cm³
• Color: gris amarillento, verde grisáceo y parduzco. Brillo: sedoso o nacarado.
• Exfoliación: perfecta.

Estaurolita

La estructura de la estaurolita puede concebirse intercalando entre los planos de una estructura de distena, láminas de Fe(OH)₂. Su fórmula, pues, es ((SiO₄)Al₂O)₂Fe(OH)₂.
Se presenta corrientemente en cristales prismáticos, formando frecuentemente maclas de penetración en ángulo recto o en ángulo de 60º aproximadamente.

• Sistema de cristalización: monoclínico.
• Dureza: 7 a 7,5
• Densidad: 3,7 g/cm³
• Color: pardo rojizo o pardo negruzco, con brillo vítreo a mate y raya blanca.
• Exfoliación: media, dando normalmente fractura concoide.
• Origen fundamental: de metamorfismo.
• Presencia: es mineral accidental en rocas metamórficas.

Esfena

La Esfena o Titanita posee tetraedros independientes (SiO₄) y octaedros de titanio (TiO₆) unidos entre ellos por iones calcio. Su fórmula es (SiO₄)TiCaO.

• Sistema de cristalización: monoclínico.
• Dureza: 5 a 5,5.
• Densidad: 3,5 g/cm³.
• Color: verde amarillento a pardo rojizo, con brillo resinoso intenso a adamantino.
• Exfoliación: media, con fractura concoide, siendo muy frágil.
• Origen fundamental: magmático.
• Presencia: es un mineral accidental en rocas ígneas y, a veces, en metamórficas, presentándose en cristales tabulares.

4. Nesosilicatos-Sorosilicatos

Epidota

La epidota o pistacita tiene tetraedros aislados (SiO₄) y dobles tetraedros (Si₂O₇) que se unen con octaedros de aluminio, hierro y calcio rodeados por iones de oxígeno y oxhidrilo. Su fórmula es (SiO₄)₃(Al,Fe)₃Ca₂(OH).

• Sistema de cristalización: monoclínico.
• Dureza: 6 a 7.
• Densidad: 3,3 a 5,5 g/cm³.
• Color: cristales de color verde, con brillo vítreo, que dan raya gris.
• Exfoliación: perfecta, con fractura concoide, desigual y astillosa.
• Origen fundamental: de metamorfismo.
• Presencia: es un mineral accidental en rocas metamórficas, que se presenta en cristales prismáticos o grupos radiados de cristales.

CICLOSILICATOS

Berilo

El berilo tiene como fórmula (Si₆O₁₈)Al₂Be₃ y su estructura responde a la de anillos de seis tetraedros Si-O unidos entre sí por tetraedros en el centro de los cuales hay iones de berilio o aluminio.

• Sistema de cristalización: hexagonal.
• Dureza: 7,5 a 8.
• Densidad: 2,6 a 2,8 g/cm³.
• Color: el berilo es incoloro aunque alguna de sus variedades coloreadas como la esmeralda (verde intenso) y el aguamarina (azul) constituyen piedras preciosas.
• Exfoliación: ninguna, fractura concoidea.
• Origen fundamental: aunque el origen fundamental es magmático y como tal es un mineral accidental en muchas rocas ígneas, el berilo y, concretamente, sus variedades preciosas, aparecen por metasomatismo en esquistos metamórficos y por metasomatosis en algunas rocas sedimentarias.

Turmalina

La turmalina, tiene una estructura similar a la del berilo pero bastante más complicada ya que el tamaño tan reducido del catión boro obliga a éste a una coordinación no tetraédríca sino triangular.
El grupo de la turmalina engloba a minerales con gran variación en su composición química, que forman una serie isomorfa con todos los términos de la transición. Se pueden referir a la fórmula aproximada:

en la que Y puede ser, normalmente, magnesio, hierro o manganeso.

• Sistema de cristalización: hexagonal.
• Dureza: 7.
• Densidad: 3 a 3,5 g/cm³
• Color: transparente, en diversos grados, a opaco, con brillo vítreo. Las turmalinas férricas son negras y forman el mineral chorlo; las pobres en hierro o sin él son de color pardo, azul, verde, rojo o incoloras. No deja raya.
• Exfoliación: no tiene, presenta fractura concoidea.
• Origen fundamental: magmático.
• Presencia: es un mineral accidental en rocas ígneas, generalmente plutónicas, presentándose en forma de prismas alargados, esbeltos, de sección trigonal o hexagonal.

INOSILICATOS

1. Piroxenos.

La estructura general de los piroxenos está formada por cadenas simples de tetraedros Si-0. Cada uno de los oxígenos no puente está unido a otros cationes metálicos. Si éstos son de tamaño mediano (Mg⁺⁺, Fe⁺⁺) en coordinación 6 (octaédrica) y sí son de tamaño grande (Ca⁺⁺, Na⁺) en coordinación 8 (cúbica).
La fórmula general de los piroxenos es XY(SiO₃)₂. Si tanto X como Y son cationes de tamaño mediano, tenemos los Ortopiroxenos que cristalizan en el sistema rómbico. Si los cationes X son de tamaño mediano y los Y grandes, tenemos los Clinopiroxenos que cristalizan en el sistema monoclínico.
Por lo general, esta cristalización es una forma de cristales cortos, prismáticos. Las excelentes exfoliaciones se intersecan en ángulos casi rectos.
Los piroxenos más comunes son la Augita y la Hiperstena.

Augita

La augita tiene como fórmula genérica (SiO₃)₂Ca(Mg,Fe). La proporción relativa de hierro y magnesio es variable formando así una serie isomorfa que va desde el Diópsido totalmente carente de hierro, hasta la Hedenbergita carente de magnesio. También algo de silicio puede ser sustituido por el aluminio en coordinación tetraédrica.

• Sistema de cristalización: monoclínico.
• Dureza: 5,5 a 6.
• Densidad: 3,2 a 3,5 g/cm³.
• Color: variable según la proporción de hierro y magnesio, normalmente verdoso a negruzco. Raya gris verdosa. Brillo vítreo o mate.
• Exfoliación: de facilidad variable.
• Origen fundamental: magmátíco.
• Presencia: es un mineral esencial en muchas rocas ígneas, sobre todo en las pobres en sílice, presentándose en general en cristales cortos, prismáticos, de ocho caras, corrientemente maclados y también en masas compactas y granos diseminados.

Hiperstena

La hiperstena tiene como fórmula genérica (SiO₃)(Mg,Fe). Análogamente a como ocurre en la augita, la proporción relativa de hierro y magnesio es variable, definiéndose una serie isomorfa que va desde la Enstatita, sin hierro, hasta la Ferrosilita, sin magnesio.

• Sistema de cristalización: rómbico.
• Dureza: 5 a 6.
• Densidad: 3,4 a 3,8 g/cm³.
• Color: negro a verde negruzco, a veces con reflejos cobrizos. Raya gris.
• Origen fundamental: magmático.
• Presencia: es un mineral esencial en la piroxenita y accidental en otras rocas básicas, sobre todo en medios pobres en calcio.

2. Anfíboles

Los anfíboles, al igual que los piroxenos, pueden ser: Ortoanfíboles, cristalizando en el sistema rómbico, y Clinoanfíboles, con el sistema monoclínico de cristalización, porque, también como aquéllos, pueden poseer sólo cationes medianos en coordinación 6 o, además, cationes mayores en coordinación 8. Pero, en adición, la presencia de un gran hueco hexagonal en el centro del anillo de la doble cadena va a originar dos nuevas posiciones estructurales: un lugar aniónico monovalente a nivel de los vértices no puentes de los tetraedros, ocupado usualmente por OH-, y un lugar catiónico en coordinación décuple a duodécuple sólo capaz de ser ocupado por un ión monovalente de gran tamaño, que puede faltar.
Es decir, la fórmula general de los anfíboles es:

donde Z es siempre Si en los silicatos, y Si y Al en los aluminosilicatos; Y, los cationes medianos en coordinación 6; X, los cationes que son medianos y de coordinación 6 en los Ortoanfíboles, y grandes en coordinación 8 en los Clinoanfíboles; W, el catión monovalente de gran tamaño cuando existe.
Los anfíboles forman cristales prismáticos, hexagonales y largos. Los planos de exfoliación se cortan en ángulos de 124º. Estas dos propiedades los distinguen bien de los piroxenos.
Los anfíboles más comunes son la actinota y la hornblenda.

Actinota

La actinota o actinolita es un anfíbol muy sencillo de fórmula Ca₂(Mg, Fe)₅(Si₄O₁₁)₂(OH)₂ con proporciones variables de hierro y de magnesio, que se conoce como tremolita cuando hay ausencia total de hierro.

• Sistema de cristalización: monoclínico.
• Dureza: 5,5 a 6.
• Densidad: 2,9 a 3,1 g/cm³.
• Color: casi blanco cuando hay poco hierro a verde brillante cuando abunda este elemento. Raya blanca.
• Exfoliación: perfecta.
• Origen fundamental: de metamorfismo.
• Presencia: es un mineral accidental, pero muy común, en rocas metamórficas presentándose en cristales prismáticos largos, aciculares, constituyendo en esta forma la actinota propiamente dicha.
• Variedades: Cuando se presenta en forma de fibras flexibles recibe el nombre de Amianto y si lo hace en forma de fibras rígidas constituye una variedad conocida con el nombre de Asbesto. En masas afieltradas informes y algo flexibles se denomina Cartón de montaña.

Hornblenda

La hornblenda tiene una fórmula genérica algo más complicada: NaCa₂(Mg,Fe)₄(Al,Fe)(Si₃AlO₁₁)₂(OH)₂
Se trata, pues, de un aluminosilicato en el que la substitución tetraédrica permite la presencia de un trívalente dentro de Y y de un catión de sodio en el gran hueco hexagonal.

• Sistema de cristalización: monoclínico.
• Dureza: 5 a 6.
• Densidad: 2,9 a 3,3 g/cm³.
• Color: negro verdoso a negro, dando raya verde o pardo grisácea. Generalmente brillo vítreo intenso.
• Exfoliación: perfecta.
• Origen fundamental: magmático.
• Presencia: es un mineral esencial en muchas rocas ígneas, presentándose en agregados finamente fibrosos o escamosos o en cristales laminares.