UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA ESCUELA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA CURSO DE PETROGRAFÍA “MINERALES FORMADORES DE ROCA” DOCENTE: HUAMAN GUERRERO, ALFONSO INTEGRANTES: • ALVARADO FERNANDEZ, ANDREE. • CÓZAR MORÓN, LUIS FERNANDO. • ESPINOZA CASTRO, FRANCO. • OTINIANO ZAVALA, ALONSO 2015 1 MAGMATISMO En los sucesos geológicos similares solemos encontrar los mismos tipos de roca ígnea, hay que saber que el magma es un fundido de fase sólido, líquido y gaseosa cuya temperatura fluctúa entre 1500°C y 800°C. Las condiciones de fusión dependen de manera directa a cambios puntuales en la termodinámica los cuales son: Una pérdida de presión, un cambio en la composición de la roca que rebaje el punto de fusión que la componen o un incremento sustancial de la temperatura en los llamados puntos calientes. Formación de Fracturas a profundidad Adición de volátiles a la roca 2 Hot spots Fusión parcial Incompleta fusión de rocas es conocida como fusión parcial. • Formación de magmas basálticos: Mayormente originados desde fusión parcial de rocas ultramáficas en el manto en riveras oceánicas. Grandes efusiones de magmas basálticos y más rocas ricas en sílice en la corteza. • Formación de magmas andesíticos: Productos de interacción de magmas basálticos y más rocas ricas en sílice en la corteza. Puede además evolucionar por diferenciación magmática. • Formación de magmas graníticos: La forma más probable como producto final de la cristalización del magma andesíticos. Magmas graníticos son más viscosos que otros magmas así que ellos tienden a perder su movilidad antes de alcanzar la superficie. Este proceso raramente ocurre complete por lo general es una fusión parcial. Esto es especialmente cierto en magmas máficos procedentes de la fusión del manto superior, mientras que en los magmas félsicos se produce un fundido de composición determinada. Existe el proceso de anatexia es decir fusión local de las rocas de la corteza inducida por fenómenos asociados por lo general a metamorfismo de alto grado. Los magmas formados “in situ” y que aún no han sufrido proceso de diferenciación se denominan magmas primarios. La ascensión de estos magmas puede ser más o menos lenta. Si la velocidad en 3 máxima produce texturas típicas de rocas porfidíticas y parcialmente vítreas, si es más lento el enfriamiento produce subvolcánicas que no suele tener vidrio y se desarrollan texturas porfídicas y/o de grano fino. Sí el enfriamiento es lento produce rocas plutónicas lo que favorece a la formación de cristales regulares y de grano grueso. | GEODINÁMICA INTERNA 4 PROCESOS DE DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA: Cristalización fraccionada, Asimilación y mezcla de magmas; esto es responsable de la gran variedad de rocas ígneas que conocemos. Cristalización Fraccionada Asimilación y mezcla de magmas 5 El orden de cristalización de los minerales se ve en la serie de Bowen que detallaremos en el gráfico siguiente: Si el magma es pobre en sílice y rico en Mg, Fe, Ca (magmas máficos) solamente cristalizarán los primeros términos de las dos series (olivino, piroxeno, plagioclasa cálcica); mientras que en los magmas ricos en sílice y pobres en Mg y Fe (magmas félsicos) se tomarán esso minerales durante los primeros estadios de cristalización del magmática, pero reaccionarán con el fundido sucesivamente para dar términos más evolucionados de la serie, y la roca finalmente estará formada por cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa sódica y biotita. En las rocas formadas por magmas de composición intermedia tendremos plagioclasa intermedia, anfíbol y piroxeno como minerales característicos. 6 PARTE CONTINUA DE LA SERIE DE BOWEN GRUPO DE LOS FELDESPATOS OLIGOCLASA, ANORTITA, LABRADORITA Silicatos (Tectosilicatos, Grupo Silicato de aluminio, calcosódico. de los feldespatos, serie de la plagioclasa) Sistema triclínico. Apariencia. Cristales tabulares independientes son raros. A menudo maclados. Masas, a veces grandes, con estriaciones macladas cruzadas o paralelas. Incoloro, blanco, amarillento verde o algunas veces rosado o rojizo. La labradorita es a veces fuertemente iridiscente. Algunas variedades tienen un juego de colores interno (SUNSTONE, peristerita) causado por inclusiones o laminas submicroscopicas. Propiedades físicas. Miembros de la serie isomorfa de la plagioclasa. Las propiedades físicas varían de acuerdo al contenido de calcio. La densidad es particularmente variable, aunque estos minerales son siempre ligeros. El Angulo de clivaje entre el pinacoide basal (perfecto) y en la lado del pinacoide (Bueno), también varía pero es cercano a 90°. La fusión es más difícil a medida que el porcentaje de calcio aumenta. Finalmente la solubilidad en ácido clorhídrico varia, la albita es insoluble, la anortita es totalmente soluble en HCl. Ambiente. En rocas ígneas, tanto plutónicas como volcánicas. La plagioclasa incrementa su composición de calcio cuando la roca en la que se forma se torna más máfica. En rocas metamórficas la misma cosa ocurre pero la anortita solo es encontrada en rocas calcáreas la cual ha experimentado metamorfismo de contacto. Usos. De interés para los petrólogos y de valor para los coleccionistas. Usado en la industria para cerámicas, vidrios y refractarios básicos y en el caso de la labradorita, como piedra de sillería en construcción. Las labradoritas y SUNSTONE pulidas son usadas en joyería. 7 Foto. Labradorita Foto. Labradorita 8 Foto. Bytownita ALBITA Silicatos (Tectosilicatos, Grupo de los NaAlSi3O8 (Silicato de aluminio y sodio) feldespatos, serie de la plagioclasa) Sistema triclínico. Apariencia. Cristales prismáticos, usualmente BLADED, a menudo con maclado polisintético, reconocible por la presencia de finas estriaciones en el clivaje basal. La variedad laminar es llamada cleavandita y la variedad prismática elongada usualmente en maclas polisintéticas es llamada periclina. Incoloro o blanco. Propiedades físicas. El último miembro de la serie isomorfa de la plagioclasa, la cual es una solución solida la cual varia en composición desde la albita (sódica) a anortita (cálcica) con elementos intermedios como la oligoclasa, andesina, labradorita y bytownita. La albita ocurre en alta temperatura como formas desordenadas y baja temperatura formas ordenadas. Las formas desordenadas pueden tener hasta 40% de feldespato potásico y luego volverse anortoclasa. La albita es dura (6-6.5), ligera, con clivaje basal perfecto, menos perfecto paralelo a un lado del pinacoide. Transparente o translucido con brillo vítreo. Color de raya blanca. Insoluble en ácidos, excepto en ácido fluorhídrico, el cual se descompone 9 dejando un residuo sillico gelatinoso. Funde con alguna dificultad, coloreando la llama de amarillo (sodio). Ambiente. Un esencial constituyente de muchas rocas ígneas plutónicas acidas (granito, sienitas, pegmatitas) en forma ordenada. También encontrada en rocas volcánicas acidas sobresaturadas (riolitas, traquitas) en forma desordenada o como anortoclasa. Ocurre en esquistos micáceos, gneis y venas de segregación tal como en muchas litoclasas Alpinas. Derivado de otros feldespatos por el proceso de albitización el cual incluye su modificación por fluidos ricos en sodio. Usos. Un importante mineral usado en cerámicos y refractarios. Foto. Albita 10 GRUPO DEL OLIVINO Se conoce como “grupo del olivino” al grupo de minerales de la solución solida entre la forsterita (Mg2SiO4) y fayalita (Fe2SiO4). La composición de la mayoría de los olivinos puede representarse en el sistema CaO-MgOFeO-SiO2. La serie más común de este sistema va de la forsterita a la fayalita. Olivinos relativamente raros se presentan también a lo largo de la unión monticelita (CaMgSiO4) a kirschteinita (CaFe2+SiO4). Se da muy poco, si es que existe, una solución solida entre estas dos series. Los miembros de la serie fosrterita-fayalita son comunes como productos de la cristalización primaria de magmas pobres en silicatos ricos en Fe y Mg. Las dunitas y peridotitas son, respectivamente, rocas de olivino puro y olivino-piroxeno. 11 Minerales del grupo del olivino: Calcioolivino: Ca2SiO4 Fayalita: (Fe2+)2SiO4 Forsterita: Mg2SiO4 Glaucocroíta: CaMn2+SiO4 Kirschsteinita: CaFe2+SiO4 Laihunita: Fe2+Fe3+2(SiO4)2 Liebenbergita: (Ni,Mg)2SiO4 Monticellita: CaMgSiO4 Knebelita: (Fe,Mn)SiO4 Tefroíta: (Mn2+)2SiO4. OLIVINO (FORSTERITA – FAYALITA) CRISTALOGRAFIA: Clase mineral: Silicato, subclase nesosilicatos. Formula: (Fe,Mg)2SiO4. Forma solución solida, el miembro puro de hierro es Fayalita (Fe2SiO4 y el miembro puro de magnesio es la forsterita (Mg2SiO4). Sistema Cristalino: Ortorrombico. 2/m 2/m 2/m Sistema Cristalino Olivino 12 Estructura Cristalina: Consta de tetraedros de Si que se disponen paralelos al eje c formando filas, unos apuntando hacia arriba y otros apuntando hacia abajo, alternativamente. Pero unos tetraedros están a un nivel (a=0) y otros a otro nivel (a=1/2). Dentro de cada nivel los tetraedros se unen por medio de los octaedros que contienen a los cationes M y también forman filas a lo largo del eje c. Hay dos clases de octaedros, los M1 y los M2. Estos octaedros en la estructura real están algo distorsionados. Los M2 son ligeramente más grandes y un poco más distorsionados que los M1. Los M1 forman cadenas a lo largo de c. Estos octaedros están unidos a otra cadena de arriba (a lo largo del eje a) por medio de octaedros M2. Estructura del Olivino Fractura: Concoidea. Dureza: 6 ½ - 7. Peso específico: 3.27 – 4.37. Incrementándose con el contenido de hierro. Brillo: Vitreo. Color: De verde amarillo palido a verde oliva en la forsterita; mas oscuro, verde castaño, al aumentar en Fe2+. 13 Zonado: Es frecuente que los olivinos presenten zonado composicional, con el núcleo más rico en Mg y el borde más rico en hierro. A veces se manifiesta en diferentes colores de interferencia. Transparencia: De transparente a traslucido. Forma: Aparece como granos anhedrales en rocas plutónicas, subhedrales en rocas extrusivas y como fenocristales (cristales grandes en una masa o matríz compuesta de cristales pequeños) en basaltos. FORSTERITA FAYALITA PARAGENESIS: El olivino rico en magnesio destaca por ser el componente principal del manto superior de la Tierra. Se considera que a produndidades de 350 a 450 km en el olivino del el manto terrestre cambia de estructura debido a la enorme presión formado un polimorfo del olivino con estructura de espinela. El olivino rico en magnesio también es común en rocas máficas y ultramáficas tales como el basalto, el gabro, la peridotita y la dunita. Basaltos de la Luna y varios meteoritos también contienen olivino. Olivino pobre en magnesio pero rico en hierro, es decir fayalita, puede ocurrir en rocas como el granitos y la sienita. El olivino no puede estar en equilibrio químico con cuarzo en un magma ya que reacciona con este o con su constituyente SiO2 formando enstatita. Dicha situación se expresa en la siguiente reacción química: 14 La monticellita se forma comúnmente en zonas de contacto entre dolomitas e intrusiones ígneas. Cuando esto ocurre también suele formarse forsterita aunque a menor temperatura y una ves que este más avanzada la decarbonatiación que que cuando se forma la montecellita. La knebelita y tefroíta aparecen asociados a mineralizaciones de skarn. Otro ambiente en donde se forma es olivino es durante el metamorfismo de sedimentos ricos en hierro, dando origen a olivinos ricos en fayalita. METEORIZACION Y ALTERACION. De los minerales comunes en la superficie terrestre el olivino es uno de que se alteran o meteorizan más fácilmente. La lixivación es un proceso importante de meteorización en los olivinos ricos en magnesio, esto se observa en la pérdida de magnesio y adición de agua un poco de hierro en el cristal. Cuando el olivino es rico en hierro la la lixivación produce oxidación en el olivino y remoción del sílice. El olivino suele meteorizarse en iddingsita (una combinación de minerales de arcilla, óxidos de hierro y ferrihidritas) fácilmente en presencia de agua. La formación de iddingsita se inicia con la formación de diminutos canales forma de peine o serrucho en el olivino. Es en estos canales, que están espaciados ~200 Å los unos de los otros, en donde se forman los primeros minerales de arcilla formando puentes a través de los canales. Cuando la meteorización está más avanzada el hierro se oxida formando cristales de goethita de 10 a 30 nm. Estos cristales tienen la misma orientación cristalográfica que el olivino.15 En esta fase de meteorización parte del magnesio se disueve deja el cristal de olivino y otra parte pasa a formar parte de esmectita. Es trás estas transformaciones que el olivino deja de considerarse como tal y pasa a ser iddingsita. Cuando la meteorización física del olivino predomina a la química pueden llegar a formarse arenas negras o verdes por acumulación de olivino. Esto es el caso en algunas playas de las islas de Oahu y Hawaii. El olivino también puede alterarse en presencia de agua mediante un metasomatismo en serpentina, magnesita o talco. La siguientes reacciones químicas ilustran dichas transformaciones: 15 La reacción de olivino con agua y sílice puede expresarse simplicadamente como: SERPENTINA TALCO: 16 MAGNESITA: GRUPO DE LOS INOSILICATOS “Ino” es un prefijo griego que significa cadenas. Los inosilicatos pueden ser de una cadena, de dos cadenas, (son los inosilicatos más comunes), pero también hay inosilicatos de más de dos cadenas. Los inosilicatos más importantes son los piroxenos. PIROXENOS Los silicatos de cadena simple tienen una unidad estructural básica consistente de tetraedros unidos SiO4. El grupo estructural básico es Si2O6 La relación Si : O es de 1 : 3 17 PIROXENOS MONOCLÍNICOS (CLINOPIROXENOS) La variación composicional de los piroxenos ricos en Ca y libres de Al se muestra en el diagrama de composición triangular. Nótese que hay una substitución completa Mg-Fe y substitución de pequeñas cantidades de Ca en la serie de soluciones sólidas de ortopiroxenos. Las variedades ricas en Mg de ortopiroxeno se llaman hiperstena, mientras que las variedades ricas en Fe se llaman Ferrosalita. Hay también una completa solución sólida entre Mg-Fe entre Diópsido y Ferrohedenbergita, con alguna escasez en Ca. CaSiO3 es la fórmula química de la wollastonita, pero wollastonita no tiene una estructura de piroxeno. Hay una completa solución sólida Mg-Fe entre los piroxenos, y como la mayoría de las soluciones sólidas entre Mg-Fe, los miembros extremos ricos en Mg cristalizan a temperaturas más altas que los miembros extremos ricos en Fe. Todos los piroxenos muestran clivaje perfecto {110}. Cuando se observa un corte basal (perpendicular al eje cristalográfico c), la intersección de clivajes es cercano a los 90º (los ángulos son 92º - 93º y 87º - 88º). El ángulo de clivaje de 90º es la propiedad más útil para distinguir piroxenos de anfíboles (en los anfíboles el clivaje está a 56º y 124º). Al microscopio DIÓPSIDO Sistema: Monoclínico Silicato (Inosilicatos, grupo de los piroxenos, clinopiroxenos) Ca Mg [Si2O6] Aspecto: Cristales prismáticos de sección casi cuadrangular u octogonal; frecuentemente se presentan en forma de agregados granulares, bacilares o fibrorradiados de color verde 18 pálido, azulado, blanquecino, amarillento o bien pardusco. La variedad que contiene manganeso se conoce con el nombre de violana; existen otras variedades, una de color verde obscuro debido a la presencia de zinc y manganeso (jefersonita), de cromo (cromodiopsido) y vanadio (lawzowita). Propiedades físicas: Duro (5 - 6), pesado, frágil, perfectamente exfoliable sobre dos planos casi ortogonales; entre transparente y traslúcido, con brillo vítreo; polvo de color blanco. Difícilmente fusible (término 4° en la escala de Kobell) en un vidrio verde; insoluble en ácidos. Constituye el extremo magnésico de la serie isomorfa monoclína diópsido – Hedenbergita, en la que la solubilidad en estado sólido es completa y de la que se reconocen dos términos intermedios: salita y ferrosalita. Ambiente de formación: En rocas metamórficas de contacto, especialmente en mármoles dolomíticos asociados a otros silicatos de calcio; aparece también en algunas rocas efusivas pobres en calcio y en rocas metamórficas contenidas en serpentinas (rodingitas). El diópsido de cromo es típico en las kimberlitas. La salita es típica de algunas rocas hipabisales derivadas de magmas alcalinos basálticos; la ferrosalita ha sido descrita como sobre gneis y en rocas de contacto metasomatizadas (skarn). La violana es típica de rocas metamórficas ricas en magnesio. Localidades: Magníficos cristales, claros y a veces con múltiples caras, han sido halladas en el valle de Fassa (Trento, Italia), en los bloques calcáreos del Vesubio y en otras localidades italianas, en el valle de Binna (Suiza) y en De Kalb, Gouverneur y Cannan (EUA). Otras localidades famosas son las de Zillertal (Austria), Urales y lago Baikal (Rusia), Tirol (Austria) y Nordmarken (Suecia). La violana es típica de Saint – Marcel (valle de Aosta, Italia) y el diópsido verde cromífero de las kimberlitas sudafricanas. La salita procede de Suecia (Sala) y otras localidades de Finlandia, Escocia, Groenlandia, Nueva Zelanda; la ferrosalita ha sido hallada en Fabian Mine (Suecia) y en el condado de St. Lawrence (New York, EUA). En España se halla en la serranía de Ronda, en Huelva y en la serranía de Guadarrama. Usos: Algunas variedades transparentes son utilizadas como gemas. El mineral presenta asimismo notable interés científico petrológico y coleccionístico. 19 Diópsidos HEDENBERGITA Sistema: Monoclínico Silicato (Inosilicatos, grupo de los piroxenos, clinopiroxenos) Ca Fe [Si2O6] Aspecto: Muy raras veces se presenta en forma de cristales prismáticos equidimensionales, con sección cuadrangular y de color casi completamente negro; lo más frecuente es que aparezca en forma de agregados fasciculares radiados. Propiedades físicas: Dura (6), pesada, frágil, perfectamente exfoliables según las caras verticales del prisma; casi completamente opaca a excepto de los bordes de las escamas; polvo de color pardo pálido con reflejos de color verde. Insoluble; funde bastante fácilmente en un cristal negruzco y magnético. Constituye el término extremo, rico en hierro, de la serie isomorfa monoclínica diópsido – Hedenbergita. Ambiente de formación: En las rocas metamórficas de contacto ricas en minerales de hierro (skarn) asociada a ilvaíta, granates, sulfuros, epidotas y calcitas. Localidades: Espléndidos cristales radiados han sido localizados en la isla de Elba. Ha sido hallada también en Arendale (Noruega), Obira (Japón), en Nigeria, en Australia y en distintas localidades de Rusia (Kazakhstan, Cáucaso y Altai). Usos: Mineral de interés científico y coleccionista. 20 Hedenbergitas AUGITA Sistema: Monoclínico Silicato (Inosilicatos, grupo de los piroxenos) (Ca, Mg, Fe, Ti, Al)2 [(Si, Al)2 O6] Aspecto: Cristales con hábito prismático, a menudo equidimensionales, de contorno casi cuadrangular u octogonal, terminados en caras pocos desarrolladas del pinacoide; maclas de contacto frecuentemente polisintética; agregados granulares de color negro, negro verdoso y castaño obscuro. Propiedades físicas: Son muy variables puesto que se trata de una solución sólida intermedia entre varios términos puros, de los que puede citarse al diópsido y a la 21 Hedenbergita. La augita propiamente dicha es dura, pesada, exfoliable bien en forma prismática en ángulo casi recto o bien fracturable con superficies astillosas o concoides. Se presenta entre opaca y traslúcida (excepto la variedad incolora denominada leucoaugita), con brillo vítreo con tendencia a resinoso; el polvo es de color verde grisáceo. Insoluble en ácidos, salvo la variedad titanífera que se disuelve en ácido clorhídrico caliente y es difícilmente fusible. Ambiente de formación: Mineral común en rocas plutónicas (gabros, piroxenitas, peridotitas), volcánicas (basaltos, esexitas) en tobas y en rocas metamórficas de elevada temperatura, bien de contacto o regionales (granulitas). Es de fácil alteración por vía hidrotermal en con crecimientos de un anfíbol de tipo Horblenda, denominada uralita, en clorita y, menos comúnmente, en otros productos como por ejemplo una mezcla una mezcla de epidotas y carbonatos. Localidades: La augita propiamente dicha está presente en rocas plutónicas de distintas localidades; pueden citarse como típicas las de Bushveld (Sudáfrica), Skaergaard (Groenlandia) y Stillwater (EUA). La augita basáltica es característica de las rocas volcánicas y presenta un color particularmente obscuro y algo violáceo ya que contiene mucho titanio; a menudo presenta además una estructura interna zonada. Bellos cristales se encuentran en las lavas piroclásticas del Vesubio, de los volcanes Laciales, Etna, Stromboli, en los melafiros de Buffaure (valle de Fassa), en las lavas de los volcanes de Kaiserstuhl (Alemania), Auvernie (Francia) y en las esexitas y shonkiinitas de Montana y Colorado (EUA). La leucoaugita es característica de Bathurst (Ontario, Canadá). Augitas con bajo contenido en calcio se encuentran en los basaltos y en las andesitas del Japón y en otras intrusiones gábricas. Las vulcanitas de Oldojou Lengaj, en Tanzania, contienen típicas augitas con tendencia egirínica. En España aparece en las 22 regiones volcánicas de Olot (Gerona), en las Islas Canarias, Almería, y en la sierra de Guadarrama. Usos: Mineral de notable interés científico petrológico y coleccionístico. ANFÍBOLES El grupo de los anfíboles tienen una estructura de cadenas dobles. La unidad estructural básica es (Si4O11)-6. Los tetraedros alternadamente comparten 2, luego 3, luego 2, luego 3... Oxígenos con los tetraedros vecinos: La relación Si : O es de 4 : 11 23 Anfíboles monoclínicos (Clinopiroxenos) La composición de los anfíboles comunes (no-sódico), se muestra en el diagrama adjunto. Nótese la similaridad del diagrama composicional de los piroxenos de arriba. La actinolita es la solución sólida entre Tremolita [Ca2Mg5Si8O22(OH)2] y Ferroactinolita [Ca2Fe5Si8O22(OH)2] Cummingtonita Grunerita es una solución solida entre antofilita [Mg7Si8O22(OH)2] y Grunerita [Fe7 Si8O22(OH)2] Todos los anfíboles excepto la Antofilita son monoclínicos, y todos muestran el excelente clivaje en {110}. Los ángulos entre los clivajes son 56o and 124 o haciendo que todos los anfíboles sean fácilmente distinguibles de los piroxenos. TREMOLITA Sistema: Monoclínico Silicato (Inosilicatos, grupo de los anfíboles, anfíboles monoclínicos) Ca2Mg5 [(OH, F)2 Si4O11]2 (inosilicato de magnesio) Aspecto: Cristales prismáticos alargados, a veces dispuestos en agregados columnares, incoloros o blancos si son puros, frecuentemente de color gris verdoso claro. La variedad fibrosa opaca recibe comúnmente el nombre de amianto de anfíbol. Propiedades físicas: Dura (5 - 6), ligera, frágil y perfectamente exfoliable según el prisma vertical; transparente o traslúcida con brillo vítreo, ceríceo en los agregados fibrosos. Difícilmente fusible en un vidrio blanco, inatacable por los ácidos. 24 Ambiente de formación: En mármoles dolomíticos, en serpentinas, talcoesquistos asociada a magnesita y calcita. Localidades: Espléndidos cristales de color variable de blanco a grisáceo en las dolomías sacaroides de Campolongo y valle de Tremola (cantón Ticino, Suiza), en Edwars y Balmat (New York, EUA) y en otras localidades de EUA y Rusia. Cristales fasciculados muy bellos se han localizado en Novara (Italia), Greiner (Austria) y en ciertas localidades de los Urales (Rusia). El amianto de anfíbol se explota industrialmente en algunos yacimientos de los EUA y Rusia. En España es un mineral muy común en el país Vasco, en Guadarrama y Badajoz. Usos: Mineral de interés científico y coleccionístico; la variedad fibrosa tiene el mismo destino que el amianto de serpentina, con la ventaja de ser mejor aislante eléctrico. Tremolitas ACTINOLITA Sistema: Monoclínico Silicato (Inosilicatos, grupo de los anfíboles, anfíboles monoclínicos) Ca2 (Mg, Fe)5 [(OH, F)2 Si4O11]2 (inosilicato de magnesio y hierro) Aspecto: Cristales prismáticos alargados; frecuentemente en agregados masivos o fibrosos de color verde más o menos obscuro. Propiedades físicas: Dura (5 - 6), pesada, perfectamente exfoliable según el prisma vertical; traslúcido con brillo vítreo. Insoluble y fácilmente fusible, al menos en pequeños fragmentos (término 4° de la escala de Kobell). Es un término intermedio de la serie Tremolita – ferroactinolita con magnesio predominante sobre el hierro. Otra variedad con estructura afieltrada, verdosa y tenaz, es la nefrita. 25 Ambiente de formación: Común en rocas metamórficas básicas de la facies de los esquistos verdes y de parte de las anfibolitas. Puede derivar también por alteración de los piroxenos en rocas gábricas y dibásicas (típica en este sentido es la esmaragdita, de color verde esmeralda, derivada de la dialaga). Localidades: Espléndidos cristales han sido localizados en Zillertal (Austria), en Sondrio y Turín (Italia). La nefrita utilizada ornamentalmente procede de Asia central, Nueva Zelanda y de Siberia, pero se encuentra también en los EUA (Wyoming), Alemania, Polonia y en Italia. En España se halla en Lugo, Asturias, Guadarrama, Somosierra y provincia de Gerona. Usos: Mineral de interés científico y coleccionístico. La nefrita se utiliza en joyería en trabajos ornamentales. Actinolita 26 Byssolita Actinolita) (var. de HORNBLENDA Sistema: Monoclínico Silicato (Inosilicatos, grupo de los anfíboles, anfíboles monoclínicos) (Ca, Na, K) 2-3 (Mg, Fe, Al)5 [(OH, F)2 (Si, Al)2 Si6O22] (inosilicato de magnesio y hierro) Aspecto: Cristales prismáticos en general aplastados, a veces también aciculares o fibrosos en agregados paralelos o en gavilla, de color verde obscuro o negro. Propiedades físicas: Dura (5 - 6), pesada, perfectamente exfoliable según el prisma vertical; traslúcido con brillo vítreo. Insoluble. Ambiente de formación: Importante constituyente de las rocas metamórficas de las facies de las anfibolitas, de determinadas granulitas y eclogitas; está presente también en las rocas básicas y ultrabásicas, tanto plutónicas (dioritas, gabros, horblenditas), como en las volcánicas (basaltos) aunque con incidencia mucho menor. 27 Localidades: Dada la composición muy variada de la Horblenda, se distinguen numerosas variedades, cada una de ellas con localidad característica. La edenita, de color verde claro, con bajo contenido de hierro es típica de rocas calcáreas de contacto y pueden citarse las localizaciones de Edenville (New York, EUA), Pargas (Finlandia), Kotaki (Japón). La tschemarkita es la más rara y está presente en las anfibolitas de Permio (Finlandia), en las eclogitas de Hurry Inlet (Groenlandia) y en los basaltos de Alemania. La Hastingsita se encuentra en los gabros de Ontario (Canadá), en Ghana, en los Urales, en Noruega en distintas localidades de los EUA. Usos: Mineral de interés científico y coleccionístico. GRUPO DE LAS MICAS BIOTITA Silicato (Filosilicatos, grupo de las micas, micas ferros - magnésicas) K (Mg, Fe, Mn)3 [(OH, F)2 AlSi3O10] (filosilicato de hierro y aluminio) Sistema: Monoclínico Aspecto: Raras veces se presenta en cristales tabulares de contorno hexagonal y color negro, castaño o verde obscuro; comúnmente aparece en laminillas diseminadas o en agregados lamelares. Propiedades físicas: Blanda (2.5 - 3), pesada, perfectamente exfoliable en laminillas flexibles, elásticas, transparentes o traslúcidas, pero siempre de color pardusco con brillo vítreo llamativo. Difícilmente fusible, sólo es soluble en ácido sulfúrico concentrado y en caliente. Existen distintas variedades, como por ejemplo, la manganofilita, manganesífera, la lepidomelana, rica en hierro, la siderofilita, casi carente de magnesio y rica en hierro ferroso, la anita y el meroxeno. Ambiente de formación: Mineral común e importante en numerosas rocas magmáticas intrusivas, en pegmatitas, en lamprofiros y en algunas lavas y rocas metamórficas. 28 Repartido como mineral sedimentario en arena y arenisca. A veces en laminillas o pajitas amarillas y brillantes como el oro. Localidades: Cristales muy grandes de hasta 7 m2, en pegmatitas como sucede en los montes Ilmen (Rusia), Groenlandia, Escandinavia y Brasil. Magníficos cristales han sido localizados en las geodas de las proyecciones volcánicas del Vesubio. La siderofilita ha sido hallada en Baveno (Italia) y en Alaska. Usos: Mineral de interés petrológico y coleccionístico. Sinónimo: Ferromagnesiana. MOSCOVITA Silicato (Filosilicatos, grupo de las micas, micas alumínicas) KAl2 [(OH, F)2 AlSi3O10] (filosilicato de potasio y aluminio) Sistema: Monoclínico Aspecto: Cristales triangulares con el contorno hexagonal o triangular, a veces con las caras del prisma con profundas estriaciones; masas foliáceas, escamosas y laminares, a veces también micro cristalinas (sericita). Color blanco plateado en láminas delgadas, pero de tonalidad blanca o amarilla en masas, a veces castaño obscuro si contiene laminillas de hematites o rutilo situadas sobre planos de exfoliación. 29 Propiedades físicas: Blanda (2 – 2.5), ligera, perfectamente exfoliable en láminas, a veces delgadísimas, flexibles y elásticas; transparentes o traslúcidas, con brillo madrepórico. Insoluble y difícilmente fusible. Existen numerosas variedades diferenciadas por el contenido en cromo (fuchsita), hierro (ferromoscovita y fengita) y manganeso (alurgita). Todas estas variedades, aparte del color, se diferencian por otras propiedades de la moscovita propiamente dicha. La paragonita es una especie mineral próxima a la moscovita, pero con sodio en lugar de potasio con lo que se la conoce también con el nombre de mica sódica. Otra variedad, pobre en potasio y típica en las rocas sedimentarias, es la illita. Ambiente de formación: Es uno de los componentes minerales más frecuentes en las rocas, en especial en las plutónicas, ricos en sílice y aluminio (pegmatitas, granitos) y de rocas metamórficas de grado bajo o medio alto (facies de los esquistos verdes y de las anfibolitas). La fengita se halla primordialmente en rocas de las facies de los esquistos verdes, de los esquistos con glaucofana y de las cuarcitas. Las restantes variedades son más raras y características de ambientes químicos muy concretos. La moscovita es asimismo un mineral sedimentario común en arenas y en rocas diagenizadas (areniscas, margas, etc.). Localidades: Cristales enormes (de 3 a 5 m2 de superficie) en las pegmatitas de Ontario (Canadá), en New Hampshire y en Dakota del Sur (EUA), en la India y Brasil. Frecuentemente también en numerosas localidades alpinas, especialmente en pegmatitas. La paragonita se encuentra en Pizzo Forno (cantón Ticino, Suiza), junto a cianita y estaurolita y en distintas localidades de los Alpes, especialmente occidentales, como componente esencial de las rocas metamórficas calizoesquistosas y en forma de nódulos compactos (variedad cosaíta). En España, se encuentra en las minas de Garcirrey (Salamanca), en Galicia, Guadarrama y Andalucía. Usos: Aislante eléctrico y térmico, bien en láminas o al cabo de un proceso de manufactura a partir de polvo de moscovita con distintos ligantes (cemento, plástico, etc.); en el material de carga de la industria del papel, goma, barnices antifuegos; se emplea también en los productos cerámicos y como lubrificante seco. 30 GRUPO DE LOS FELDESPATOS Ortoclasas (potásicas): Ortosa, sanidina. ORTOCLASA Silicatos (Tectosilicatos, grupo de feldespatos, feldespato potásico) KAlSi3O8 (Silicato de aluminio y potasio) Sistema monoclínico Apariencia: Cristales columnares o tabulares frecuentemente maclados: maclas de penetración (Habito Carlsbad) o macla de contacto (Manebach y Baveno). Masas granulares, compactas a veces grandes. Usualmente incoloro o blanco, pero a veces amarillo pálido, rosado, azul o gris. Propiedades físicas. Es un polimorfo monoclínico de media a alta temperatura, con una estructura parcialmente ordenada, puede formarse por el lento enfriamiento y ordenamiento de sanidinas. Duro (6), blando, frágil, con un clivaje perfecto de 90º, paralelo a la base de un lado del pinacoide. Transparente a translucido, con brillo vítreo, tiende a perlado. Color de raya blanca. Insoluble en ácidos, excepto en ácido fluorhídrico. Se funde con dificultad, se colorea violeta a la llama (potasio). Fácilmente alterado a través de la acción de agua caliente rica en ácido carbónico, los productos son caolinita, sericita, zeolita, epidota y cuarzo. Si el sodio se presenta en suficientes cantidades, pertitas se desarrollaran de una demezcla de feldespatos en dos feldespatos (uno rico en Na, y otro rico en K) Estos son de intercrecimiento lamelares los cuales pueden ser invisibles (criptopertitas), microscópico (micropertitas) o visibles al ojo (macropertita). Celsiana (BaAl2Si2O8, monoclínico), es un raro feldespato el cual forma una solución solida con ortoclasa, con un miembro intermedio llamado HYALOPHANE. Celsiana tiene un alto peso específico, funde con dificultad a la flama BLOWPIPE, con un espectro de color verde expuesto a la flama, y se disuelve en ácido clorhídrico concentrado produciendo sílice coloidal. El peso específico del HYALOPHANE (monoclínico) varía de acuerdo a la composición. Ambiente. Es un componente esencial de muchos intrusivos, en rocas plutónicas formas desde media a alta temperatura y que tienen un lento enfriamiento (granitos, granodioritas, sienitas, monzonitas), y pegmatitas. También ocurre en algunas rocas esquistosas cristalinas (gneis, migmatitas) y como mineral de detrito, en arkosa o rocas sedimentarias areniscas. La celsiana es típica de las rocas de contacto ricas en manganeso. HYALOPHANE ha sido encontrado en rocas gnéisicas, depósitos de manganeso y dolomitas metamórficas. 31 Ocurrencia. Claro, la ortoclasa amarilla de las pegmatitas de la república MALAGASY es bien conocida y usada como una gema. Finos cristales rosados son encontrados en cavidades en granito de Baveno (Novara) y en GRANOPHYRE en Cussao al Monte (Varesa) y cristales blancos en (San Piero en Campo) (Elba, Italia). Maclas clásicas vienen de Carlsbad, Checoslovaquia, y cristales rojos bien formados vienen de Kirkpatrick (Escocia). Usos. Un mineral muy importante en la industria. La combinación de ortoclasa, caolín y cuarzo es fácil de moldear y funde a una baja temperatura (1100-1330°C) a una blanda, vidriosa, blanco, translucida, masa sutilmente porosa conocido como porcelana. Cuando es muy pura, es usada para hacer porcelanas especiales (aislantes de alta tensión eléctrica, esmalte de cerámica y productos dentales) y vidrios opalescentes. Por algunos años ha sido usado, finamente triturado y mezclado con detergentes, como polvo limpiador. Variedades amarillo transparentes o variedades coloreadas son usadas como gemas. Foto. Ortosa en pegmatita Foto. Ortosa en roca ígnea, fenocristales. MICROCLINA Silicatos (Tectosilicatos, Grupo de los feldespatos, feldespatos potásicos) KAlSi3O8 (Silicato de aluminio y potasio) Sistema triclínico Apariencia. Cristales prismáticos, frecuentemente maclados de acuerdo con la macla Carlsbad (maclas de penetración) o más raramente de acuerdo con las maclas Manebach y Baveno (maclas de contacto). Las maclas polisintéticas también son comunes dando una 32 característica estructura con “Macla Tartan”. Blanco, rosado, rojo, amarillento o azul verdoso (Variedad amazonita). Agregados compactos. Propiedades físicas. Un polimorfo altamente ordenado triclínico de KAlSi3O8. Duro (6-6.5), blando, inconfundible, un Angulo de clivaje de 89°30´. Translucido a transparente con brillo vítreo. Raya de color blanco. Infusible e insoluble en ácidos, excepto el fluorhídrico. Ambiente. En pegmatitas graníticas y rocas metamórficas (gneis) formado de medianas a bajas temperaturas. A menudo íntimamente asociado con cuarzo (mirmekita) y albita (pertita). Usos. La microclina es de interés particular para los petrólogos. La amazonita de un color azul verdoso es cortada como un cabujón o en perlas, y pulidas. Foto. Microclina Foto. Microclina 33 GRUPO DEL CUARZO CUARZO Silicatos (Tectosilicatos, grupo de la sílice) Alfa-SiO2 (Oxido de Silicio). Sistema: Hexagonal Apariencia. Puede formar cristales euhedrales, algunas veces enormes y han llegado a pesar 130 kilogramos (289 libras), en masas compactas o concrecionarias, microcristalino (cuarcitas) a criptocristalino (ágata, jaspe, carneliana, etc.) Es incoloro cuando es puro (cristal de roca). La presencia de impurezas le atribuye un rango amplio de colores. Los cristales de cuarzo son usualmente hexagonales y prismáticos, terminados por dos romboedros (positivo y negativo) RESEMBLING bipirámides hexagonales. Las caras del prisma pueden ser tener estrías horizontales, con los lados CORRODED aleatoriamente. Los cristales “SCEPTER” (sobrecrecimiento orientado por donde un cristal de cuarzo CAPS otro formado anteriormente) son muy raros. El cuarzo a menudo es maclado. Las maclas “Dauphiné” son las más comunes seguidos por las maclas “BRAZIL LAW y JAPAN LAW”. El cuarzo es ENANTIPOMORPHIC o polar ROTARY. Esto significa que el cristal es polarizado tanto a la izquierda como a la derecha, esto se debe al a estructura espiral de la unión de silicio y oxigeno de forma tetraedral en el cuarzo. La HANDEDNESS de un cristal es determinada por la posición de pequeñas caras adyacentes al largo de la pirámide y las caras prismáticas. Los cristales a menudo contienen burbujas de gas o líquido que son visibles claramente al ojo, sin usar lupa o microscopio (“LEVEL QUARTZ). Foto. Cuarzo en granito Foto. Cuarzo en pegmatita 34 Propiedades físicas. La forma común es el cuarzo-alfa, el cual es estable a una temperatura inferior a 573ºC (1063ºF). El cuarzo-beta hexagonal es estable por encima de esta temperatura y es preservado PARAMORPHICALLY, principalmente en rocas volcánicas, el cuarzo-alfa es muy duro (7) y ligero. No tiene clivaje pero tiene una buena fractura concoidea. Es transparente a translucida con brillo vítreo. Fuertemente piezoeléctrico y piro eléctrico (excepto en las maclas de Brasil, donde las cargas de las dos maclas se cancelan mutuamente desde que son orientadas en direcciones exactamente opuestas). El cuarzo es “ROTATORY POLAR” este tiene la habilidad de rotar en un plano de polarización de luz pasando a través de un cristal. Infusible e insoluble en ácidos excepto en ácido fluorhídrico, se descompone en este emitiendo humos de gas silico-tetrafluorados. Es afectado al someterse a fuertes bases. Otros polimorfos de silicio han sido identificados. Tres formas de alta temperatura son cristobalita alfa y beta (tetragonal e isométrica respectivamente) y la tridimita (hexagonal). Melanoflogita, una forma cubica impura y muy rara, es encontrada en depósitos de sulfuros en Sicilia y fisuras en TUSCANY (Italia). Dos formas de alta presión y alta temperatura son la coesita (monoclínico) y stishovita (tetragonal). El vidrio natural de silicio derivado del cuarzo por fusión de la roca en cráteres originados por meteoritos es llamado lechaterierita. Ambiente. Uno de los minerales más comunes de la corteza terrestre (12% de volumen). Este cristaliza directamente del magma, desde los yacimientos pegmatiticos-neumatoliticos a los hidrotermales. Ocurre en rocas plutónicas (granitos, granodioritas, tonalitas) y en hipabisales (pórfido granitos, pegmatitas, etc.) y rocas volcánicas (pórfido de cuarzo, riolitas, etc.). Estable en condiciones sedimentarias o como un mineral en detrito (aluvial, marino y arenas desiertos) o como un cemento en rocas consolidados (areniscas). También cristaliza de soluciones calientes (geiseritas) y soluciones frías (hialitas) y ocurre como mineral diagenético derivado de los esqueletos de ciertos organismos (diatomitas, chert). Estable bajo condiciones de bajo y alto grado de condiciones de metamorfismo (desde filitas y cuarcitas a granulitas y eclogitas). Aunque en algunos casos son fácilmente movilizados (venas de segregación de cuarzo, secreción (acto de formar esqueletos) de pegmatitas). Es uno de los primeros componentes rechazados en el proceso de anatexia y también es uno de los primeros en re cristalización (migmatitas, granitos de anatexia). La cristobalita se forma en cavidades de rocas de lava donde el enfriamiento rápido se da, en vidrio volcánica (obsidiana), y a través de la acción de metamorfismo de alta temperatura (Skarn) de rocas ricas en cuarzo. La tridimita es típica de cavidades en rocas volcánicas acidas y desvitrificación (conversión de vidrio a material cristalino) de obsidiana. Coesita es encontrada en cavidades donde se da el impacto de meteoritos y xenolitos de kimberlita (también en diamantes), mientras que stishovita solo ha sido encontrada en cráteres de meteoritos. 35 Ocurrencia. Como el cuarzo es tan común es imposible de enumerar todos los lugares donde este es encontrado, pero hay pocas localidades para la gran cantidad de variedades características enumeradas. CUARZO LECHOSO. Blanco. La variedad más común encontrada en pegmatitas y en venas hidrotermales. El color generalmente es causado por numerosas burbujas de gas. Se ha encontrado un cristal que pesa 13 toneladas métricas de Siberia. El cuarzo lechoso es común en los Alpes. CRISTAL DE ROCA. Los coleccionistas de cristales están acostumbrados a creer que los cristales de roca incoloros y transparentes son hielo petrificado. Esto es muy puro y de alto valor para los recolectores. Ocurre principalmente en pegmatitas, fisuras Alpinas y geodas en varias rocas. Usado para propósitos ópticos y piezoeléctricos en la industria, aunque ahora son usados los cristales de cuarzo crecidos en laboratorios. Famosas localidades incluyen Minas Gerais (Brasil), donde algunos cristales pesan alrededor de 5 toneladas métricas. CUARZO AHUMADO. Pardo claro y oscuro a negro (la variedad negra es conocida como morrión). Probablemente causado por exposición a la radioactividad natural. Cuando se calienta se torna amarillo y luego blanco. Ha sido encontrado en cristales pesando cerca de 300 kilogramos. En venas 36 hidrotermales de alta temperatura en Brasil, Escocia y en fisuras Alpinas. CUARZO AZUL. Causado por pequeñas inclusiones de rutilo, turmalina o zoisita. Comúnmente en rocas metamórficas. CUARZO CITRINO. Amarillo o marrón debido a las inclusiones de hidratos de hierro coloidales. Se vuelve blanco cuando es calentado, y pardo oscuro (morrión) si es expuesto a rayos x. Ampliamente utilizado como una imitación de una gema más cara llamada topacio, bajo nombres exóticos tales como “Topacio brasileño”. Encontrado en Brasil (Minas Gerais), Francia (Dauphiné) y la U.R.S.S. 37 AMATISTA. El color violeta es causado por trazas de hierro férrico. Se vuelve blanco cuando es calentada a 300ºC. (572ºF), luego amarillo (citrino) a 500ºC (932ºF), pero se vuelve violeta nuevamente si se expone a rayos-x o es bombardeado por partículas alfa. Las amatistas más hermosas son del estado de Minas Gerais (Brasil). Estos son mayores a 30 cm. De largo y son encontrado a geodas de rocas volcánicas. También encontrada en Uruguay, Sri Lanka, Canadá, Los Urales en la U.R.S.S., Zambia y Checoslovaquia. CUARZO ROSA. El color aparece a causa de trazas de manganeso o titanio. Ocurre en forma masiva en muchas pegmatitas, pero los cristales bien formados son muy raros. Pierde su color cuando es calentada y se torna negra si es expuesta a radiación. Encontrada principalmente en Pala, California, Newry, Maine (Estados Unidos), y en el estado de Minas Gerais (Brasil). Como ya se explicó, algunas variedades de cuarzo, incluyendo los que se han mencionado, contienen inclusiones de otros minerales, creando sorprendentemente efectos hermosos. 38 OJO DE TIGRE. Contiene fibras de crocidolita (pseudocrocidolita) alterada a un color amarillo. Viene de Sudáfrica. Una variedad menos común es llamada “ojo de halcón” que contiene fibras de crocidolita azul inalterada. CUARZO RUTILADO (Cabello de Venus). Contiene cristales de rutilo amarillos y rojos aciculares. Viene de la República Malgache, Minas Gerais (Brasil) y Suiza. CUARZO DE AVENTURINA. Contiene escalas de mica o goethita que entregan una tonalidad verde o amarillo parduzco. Muy pequeñas cantidades de coesita y stishovita que han sido encontradas en el Cráter de Arizona de Meteoro (Estados Unidos), y cristobalita es encontrada en San Cristóbal (México), en Renania (Alemania), en Japón y en el Parque Nacional Yellowstone (Estados Unidos). Usos. Un muy importante mineral en la industria porque tiene propiedades piezoeléctricas (medidores de alta presión, osciladores, resonadores y estabilizadores de ondas). Su 39 habilidad de rotar el plano de polarización de LIGHT (polarímetros) y su transparencia en rayos ultravioletas (lámparas de rayos de calor, prismas y lentes espectro gráficos, etc.), pinturas, abrasivos, refractarios e instrumentos de precisión. Es también la materia prima para el carburo de silicio el cual es un abrasivo muy duro. Las variedades atractivas son usadas como gemas semi-preciosas, piedras ornamentales y esculturas). CUARZO (VARIEDAD CALCEDONIA) SILICATOS (Tectosilicatos, Grupo de sílice) SiO2 (Oxido de silicio) Sistema Hexagonal Apariencia. Esta es una variedad de cuarzo compacta y microcristalino la cual es usualmente bandeada. Las bandas son estructuras fibrosas que alternan con bandas microgranulares o como fibras separadas y variedades microgranulares. También es común en agregados mamilares y nódulos a menudo con más o menos concentración de bandas de color. Este tiene un número de diferentes variedades las cuales son listadas abajo. Propiedades físicas. Muy duro (7) y blando. Fractura concoidea lisa; transparente cuando es incoloro, de otra manera es translucido a opaco cuando los colores se vuelven más oscuros. Brillo graso a vítreo dependiendo de la granularidad y la variedad. La calcedonia es amorfa sin las propiedades vectoriales del cuarzo. Ambiente y ocurrencia. La mayoría de las calcedonias se desarrollan como precipitado micro cristalino de soluciones acuosas o como productos de deshidratación del ópalo, in ambientes de baja temperatura. 40 ÁGATA. Es una variedad fibrosa, bandeada y concéntrica formada por precipitación de soluciones acuosas en cavidades redondeadas en rocas de lava (geodas), algunas veces con racimos bellos de amatista en el centro. Viene de Brasil (Rio Grande do Sul), Uruguay y la antigua región de IdarOberstein (Alemania), donde se ha desarrollado una industria de cortado y pulido de gemas. JASPE. Cuarzo de grano fino, masivo con grandes cantidades de material mezclado, especialmente óxidos de hierro. Las formas más comunes son usualmente fuertes sombras de color rojo, también verde grisáceo, amarillo o negro también puede ocurrir. También es común en rocas sedimentarias. ÓNICE. Una variedad de ágata con capas paralelas alternantes de color blanco y negro; sardónice. A menudo empleada en tallado de camafeo. 41 CORNALINA. Uniformemente coloreada de color pardo claro u oscuro. El color rojonaranja se debe a la presencia de partículas muy pequeñas de hematita o limonita. Tradicionalmente usada para sellos. Viene de Brasil, Uruguay, India y California (Estados Unidos). CRISOPRASA. Translucido, amarillo verduzco o verde manzana debido a las trazas de níquel. Encontrado en venas de serpentinita en Queensland (Jade Australiana), los Urales (U.R.R.S.). California (Estados Unidos) y Brasil. HELIÓTROPO. Verde opaco con marcas rojas como gotas de sangre (mejor llamado “roca de sangre”). Las manchas rojas son causadas por óxidos de hierro. 42 PEDERNAL O CHERT. Nódulos silíceos frecuentemente encontrados en tiza y caliza. El pedernal tiene una textura compacta micro cristalina granular y típicamente es gris oscura a negro hollín en color. El pedernal fino es encontrado en tiza de los acantilados de Dover, Inglaterra. Usos. Usados casi enteramente como un piedra ornamental atractiva. Relativamente común y fácil para trabajar y pulir. La mayoría de las variedades de calcedonia puede ser coloreada artificialmente. ÓPALO Silicatos (Tectosilicatos) SIO2.NH20 (Oxido de silicio hidratado) Sistema. Consiste de microesferoides de sílice hidratado el cual puede ser cristobalita en algunas variedades. Previamente se pensaba que era amorfo. Apariencia. Nunca encontrado en cristales. Ocurre en pequeñas venas, glóbulos y la corteza. Incoloro, blanco lechoso, a menudo HAZY blue o negro con esplendida iridiscencia. En masas compactas y terrosas, a menudo concrecionario y estalactítico (diatomitas y geiseritas). Propiedades físicas. Duro (5.5-6.5), blando o muy blando, no tiene clivaje. Muy frágil, parcialmente cuando es expuesto al aire y pierde agua y se llena de fracturas concoideas (CRAZING). Transparente a translucido con brillo graso. A menudo amarillo o verde fluorescente expuesto a luz ultravioleta blanda. Insoluble e infusible, pero se descompone cuando se calienta, alterándose a cuarzo. Las siguientes variedades son las más conocidas. Ópalo precioso es porcelanoso y puede tener muchos colores, con un característico juego de colores causados por dispersión de la luz que varía de acuerdo al ángulo de incidencia y el tamaño de las partículas ordenadas 43 esféricamente de las cuales el mineral está compuesta. Ópalo de fuego es una variedad de ópalo precioso, rojizo en matiz no necesariamente iridiscencia. Hidrófana es un ópalo blanquecino el cual llega a ser transparente y algunas veces iridiscente si es mojado en agua. Hialita es blanco o incoloro y ocurre principalmente en masas globulares y dendríticas. El ópalo de madera remplaza las fibras en madera fosilizada sin destruir la textura a detalle. Ambiente. Comúnmente es un precipitado de soluciones ricas en sílice. Esto también remplaza los esqueletos de muchos organismos marinos y produce acumulaciones en rocas sedimentarias coherentes. Ocurrencia. La mayoría de ópalos negros preciosos vienen de Australia (Lightning Ridge, New South Wales), el ópalo de fuego proviene de México (Queretaro) y el ópalo precioso de varios colores es encontrado en Transilvania (Estados Unidos) y Caernowitza (Hungaria). Geiserita es común en Islandia cerca de grandes geiseres. Masas estratificadas de diatomita han sido encontrados en California (Estados Unidos), Turquía e Italia (variedad fiorita – toba travertino silicea de Santa Fiora, Tuscania). El ópalo de madera viene de bosques petrificados de Yellostone National Park (Estados Unidos), Egipto y Lago Omodeo en Sardinia. Usos. Algunos ópalos negros y ópalos de fuego son consideradas piedras preciosas. Las diatomitas son usados como abrasivos finos, polvo filtrado, en aisladores o porcelana especial. 44 OTRAS MICAS LEPIDOLITA Sistema: Monoclínico Silicato (Filosilicatos, grupo de las micas, micas litíferas) KLi2Al [(F, OH)2 Si4O10] (filosilicato de aluminio y litio) Aspecto: Laminillas de contorno hexagonal, de color entre rosa y lila; más a menudo se presenta en forma de finos agregados lamelares. Propiedades físicas: Blanda (2.5 - 3), ligera, perfectamente exfoliable en laminillas flexibles y elásticas, traslúcida con brillo madrepórico. Funde fácilmente coloreando la llama de carmesí (litio) en un vidrio opaco de color blanco; insoluble en ácidos. Ambiente de formación: En las pegmatitas litiníferas y en las geodas de algunos greisen, asociada a espodumena, ambligonita, turmalina y otros minerales. Localidades: En forma de laminillas ha sido localizado en Coolgardie (Australia), bellos agregados en los EUA en Pala (California), Dixon (Nuevo México), Middletown (Connecticut), en Maine y en Dakota del Sur. Puede citarse además a los Urales (Rusia), la isla de Elba, Canadá, Madagascar, Rodesia, Brasil y Japón; también en Suecia. En España se halla en la provincia de Gerona. Usos: Mineral industrial para la extracción de litio. Lepidolita 45 FLOGOPITA Sistema: Monoclínico Silicato (Filosilicatos, grupo de las micas, micas ferroso - magnésicas) KMg3 [(F, OH)2 AlSi3O10] Aspecto: Láminas de contorno hexagonal veces de enormes dimensiones (de hasta 2 m de diámetro) de color castaño o amarillento, frecuentemente en paquetes o agregados en masas foliáceas. Propiedades físicas: Blanda (2 – 2.5), ligera, perfectamente exfoliable en láminas flexibles, elásticas y transparentes con brillo vítreo o madrepórico. Difícilmente fusible, se descompone en ácido sulfúrico concentrado, a diferencia de la moscovita. Aislante eléctrico. Ambiente de formación: En rocas metamórficas de grado medio y alto ricas en magnesio (dolomías cristalinas, olivinitas y serpentinas). Es también común en las kimberlitas, en láminas muy grandes, en calizas de contacto y pegmatitas. Localidades: Se han localizado espléndidas laminillas en las dolomías sacaroides de Compolongo (Suiza), en el mármol de Pargas (Finlandia) y en Suecia. Cristales enormes proceden de las pegmatitas de Ontario (Canadá), Madagascar y Sri Lanka. En España se presentan en escamas finas en gneis de Santiago de Compostela, en calizas de la sierra del Guadarrama y en mármol negro de la sierra de Aracena. Usos: Mineral industrial utilizado en láminas como aislante eléctrico, y en polvo, como material de carga. 46 GRUPO DE LAS ESMECTITAS Clase: Subclase: Silicatos Filosilicatos Breve caracterización del grupo: Las esmectitas son un conjunto de minerales que se dividen en dos grupos, distinguiéndose: Las dioctaédricas (alumínicas), tales como la montmorillonita ((Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O), la beidellita ((Na,Ca0.5)0.3Al2(Si,Al)4O10(OH)2.nH2O) o la nontronita (Na0.3Fe3+2(Si,Al)4O10(OH)2.nH2O). Las trioctraédricas (magnésicas), tales como la saponita ((Ca/2,Na)0.3(Mg,Fe2+)3(Si,Al)4O10(OH)2.4H2O) o la hectorita (Na0.3(Mg,Li)3Si4O10(F,OH)2). Suelen presentarse en agregados laminares o en masas suaves y blandas. Estos minerales suelen precipitar en cuencas sedimentarias endorreicas con pH alcalino y gran concentración iónica. También pueden aparecer como productos de alteración hidrotermal de rocas ácidas o neutras. Son materiales empleados en arenas de moldeo, como lodos de sondeo, para la fabricación de jabones, en cosmética, como carga de papel etc. 47 Principales Características: La esmectita es como se refiere a cualquier mineral del “Grupo de la esmectita”, normalmente se presentan en rocas volcánicas y sedimentarias alteradas reemplazando a algún mineral asociado a zeolitas de baja temperatura, o de manera menos común, llenando espacios vacíos. El vidrio volcánico es especialmente susceptible a ser reemplazado por la esmectita. Muestra de mano: El reemplazo de los minerales formadores de roca por la esmectita puede producir un blanqueado en la apariencia, con colores desde verdes medios a pardos, son de tenacidad blanda y algunos se hinchan en agua. En sección delgada: La esmectita es muy fina (<1mm) y normalmente incolora, a excepción de las esmectitas ricas en hierro que pueden ser desde verde oscuro hasta marron. Normalmente no presentan policroísmo y posee una baja birrefringencia. 48 Minerales relacionados: Asociados: Calcedonia, clorita, cristobalitas. Accesorio: Calcita, clinoptiolita, mordenita y pirita Minerales principales: Mineral Fórmula Aliettita Mineral arcilloso Beidellita (Na,Ca0.5)0.3Al2(Si,Al)4O10(OH)2.nH2O Hectorita Na0.3(Mg,Li)3Si4O10(F,OH)2 Montmorillonita Nontronita (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O Na0.3Fe3+2(Si,Al)4O10(OH)2.nH2O Saponita (Ca/2,Na)0.3(Mg,Fe2+)3(Si,Al)4O10(OH)2.4H2O Sauconita Na0.3Zn3(Si,Al)4O10(OH)2.4H2O Estevencita (Ca/2)0.3Mg3Si4O10(OH)2 Swinefordita (Ca,Na)0.3(Li,Mg)2(Si,Al)4O10(OH,F)2.2H2O Volkonskoita Ca0.3(Cr,Mg,Fe3+)2(Si,Al)4O10(OH)2.4H2O Yakhontovita (Ca,Na)0.5(Cu2+,Fe2+,Mg)2Si4O10(OH)2.3H2O ESMECTITA: 49 MONTMORILLONITA: GRUPO DE LOS FELDESPATOIDES. Los feldespatoides son silicatos anhidros, químicamente parecidos a los feldespatos, excepto por su menor contenido en silicio (aproximadamente un tercio menos), formándose a partir de soluciones ricas en álcalis y pobres en sílice. Por consiguiente los feldespatoides nunca podrán aparecer en rocas sobresaturadas en sílice, con cuarzo primario. Las estructuras de estos minerales están íntimamente relacionadas con las de los feldespatos, sin embargo, algunos de ellos tienden a formar cavidades estructurales mayores que en el caso de los feldespatos, debidos a enlaces tetraédricos de cuatro y seis miembros, lo que justifica un mayor intervalo en sus pesos específicos, así como una facultad para contener aniones extraños, tales como Cl en el caso de la sodalita, CO3 para la carnotita, SO4 para la noseana y SO4, S y Cl en el caso de la lazurita. 50 PRINCIPALES MINERALES DE LA SERIE DE LOS FELDESPATOIDES NEFELINA: (Na,K) AlSiO4 Cristalografía: Sistema Hexagonal, rara vez aparece en cristales prismáticos pequeños con plano basal. Casi siempre es macizo, compacto y se da en granos incrustados. Exfoliación clara paralela al prisma (101̅0) Dureza: 5 ½ - 6. Peso específico: 2.6 – 2.65. Brillo: Vitreo en los cristales claros a graso en la variedad maciza. Color: Incoloro, blanco o amarillento. En la varidad maciza, gris verdoso y rojizo. Transparencia: De transparente a traslucido. Yacimiento: La nefelita es un mineral componente de las rocas que se encuentran en las rocas extrusivas e intrusivas deficientes en silicatos. Composición y estructura: El miembro extremo de composición NaAlSiO4 contiene Na2O 28.8%, Al2O3 35.9%, SiO2 45.3%. La cantidad de K en las nefelinas naturales puede variar desde el 3 al 21 % en peso de K2O. Entre NaAlSiO4 y la kalsilita, KalSiO4, existe un gran huevo de miscibilidad a temperaturas bajas y moderadas. Sin embargo, por encima de los 1000°C existe una serie de soluciones solidad entre los mientras extremos de Na y K. 51 LEUCITA: KAlSi2O6 Cristalografía: Tetragonal; 4/m por debajo de 605°C, isométrica; 4/m 3̅ 2/m por encima de los 605°C. Generalmente aparecen en cristales trapezoedricos que a ajas temperaturas son pseudomorfos de las formas de altas temperaturas. Dureza: 5 ½ - 6. Peso específico: 2.47. Brillo: De vítreo a mate. Color: De blanco a gris. Transparencia: Traslucido. 52 Composición y estructura: La mayor parte de las leucitas son próximas a KAlSi2O6 con K2O 21.5%, Al2O3 23.5% y SiO2 55.0%. Pequeñas cantidades de Na pueden reemplazar al K. Yacimiento: Aunque la leucita es un mineral más bien raro, abunda generalmente en lavas recientes; rara vez se observa en las rocas profundas. Se encuentra en rocas deficientes en sílice y, por lo tanto, no se encuentra nunca en rocas que contengan cuarzo. SODALITA: Na8(AlSiO4)6Cl2 Cristalografía: Isométrico; 4̅3m. Rara vez aparece en cristales, generalmente dodecaedros. Corrientemente lo hace en masa, en granos incrustados. Exfoliacion: Débil en {0 1 1} Dureza: 5 ½ - 6. Peso específico: 2.15 – 2.3 Brillo: Vítreo. Color: Generalmente azul, también blanco, gris y verde. Transparencia: De trasparente a traslucido. Composición y estructura: Na2O 25.6%, Al2O3 31.6%, SiO2 37.2% y Cl 7.3%. Solo pequeñas sustituciones de Na por K. En la estructura de la sodalita, el armazón de AlSiO 4 esta ligado de modo que produce cavidades cubo-octaédricas en forma de jaula donde se alberga el Cl. Yacimiento: La sodalita es un mineral petrográfico relativamente raro, asociado a la nefelina, 53 cancrinita y otros feldespatoides en las sienitas nefeliferas, traquitas, fonolitas, etc. 54