Silicium
Le silicium est le métal de charpente des silicates, famille qui compose l’essentiel de la croûte et du manteau. Son comportement géochimique se lit dans le quartz, les feldspaths, les olivines et les pyroxènes.
Propriétés générales
- Numéro atomique
- 14
- Symbole
- Si
- Famille
- Métalloïde
- Classe
- Métalloïde
- Groupe
- 14
- Période
- 3
- Bloc
- p
- État standard (298,15 K et 100 kPa)
- Solide
- Poids atomique standard
- [28,084 ; 28,086]
Intervalle de poids atomique standard : les matériaux terrestres normaux se situent entre ces bornes. Ce n’est pas une moyenne.
Électronégativité, masse volumique, température de fusion et température d’ébullition ne sont pas affichées : elles ne sont pas encore reprises d’une compilation primaire unique. Une case vide n’est pas une valeur nulle.
Position
Période 3, groupe 14.
Configuration électronique
[Ne] 3s2 3p2
Présence et rôle en géologie
Le silicium polymérise en tétraèdres SiO4 qui définissent les nésosilicates, les chaînes, les feuillets et les tectosilicates. Le quartz n’est que l’une de ses formes : un basalte pauvre en quartz reste une roche très riche en silicium, porté par les feldspaths, les pyroxènes et l’olivine. La teneur en SiO2 sert à classer les roches ignées, de l’ultrabasique à l’acide.
Comportement géochimique. Lithophile majeur. La polymérisation des tétraèdres contrôle la viscosité des magmas.
Dans les roches. Croûte et manteau silicatés dans leur ensemble ; quartz abondant dans les granites, grès et beaucoup de schistes.
Abondance élémentaire. Environ 31 % en masse de la croûte continentale supérieure, ordre de grandeur déduit d’environ 66,6 % de SiO2 (Rudnick & Gao, 2003). Abondance élémentaire : elle ne mesure pas la proportion de quartz.
Minéraux associés
- Quartz
- Feldspaths
- Olivine
- Pyroxènes
- Amphiboles
- Micas
- Minéraux des argiles
Applications en géosciences
- Classification des roches magmatiques par la teneur en silice
- Isotopes du silicium, encore moins usuels que ceux de l’oxygène
- Lecture des assemblages de silicates au microscope
Références
- IUPAC — Tableau périodique des éléments — Noms, symboles, numéros atomiques et organisation en groupes et périodes.
- CIAAW — Standard Atomic Weights (tableau 2024) — Poids atomiques standard. Le tableau 2024 reprend le rapport « Atomic Weights 2021 » et les révisions 2024 du gadolinium, du lutécium et du zirconium. Une valeur entre crochets est un intervalle, pas une moyenne. L’absence de valeur signifie qu’il n’existe pas de poids atomique standard.
- NIST — Periodic Table of the Elements — Configurations électroniques de l’état fondamental, notation usuelle. Les configurations des éléments au-delà du nobélium ne sont pas affichées ici lorsqu’elles restent calculées plutôt que mesurées.
- Classification de Goldschmidt — Repère historique du comportement géochimique (lithophile, sidérophile, chalcophile, atmophile). Il ne remplace pas le contexte redox, la pression ou la phase considérée.
- Rudnick & Gao (2003), Treatise on Geochemistry, vol. 3 — Composition de la croûte continentale, citée pour les abondances élémentaires majeures. Les pourcentages indiqués sont des ordres de grandeur pour la croûte continentale supérieure, souvent déduits des teneurs en oxydes. Ils décrivent une abondance élémentaire, pas la proportion d’un minéral.